電學(xué)小知識(shí)物理大思想お

范小輝

電學(xué)中的知識(shí)點(diǎn)即為電場(chǎng)及其衍生出來的電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)，電勢(shì)差及電勢(shì)能等知識(shí)，在其中蘊(yùn)含了大量的物理思想方法.這些是學(xué)生知識(shí)和技能，情感態(tài)度價(jià)值觀的體現(xiàn)和目標(biāo)要求，這些從深遠(yuǎn)意義上說比知識(shí)更為重要，對(duì)學(xué)生終身發(fā)展甚為重要.

電場(chǎng)知識(shí)是從電荷守恒定律開始認(rèn)識(shí)物體帶電的本質(zhì)是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移的，到點(diǎn)電荷和電場(chǎng)強(qiáng)度，還有電勢(shì)電勢(shì)差，電勢(shì)能等等蘊(yùn)含了大量的物理思想方法.在教學(xué)過程中細(xì)細(xì)滲透它們，會(huì)讓學(xué)生獲益匪淺的，這些思想方法會(huì)讓學(xué)生以后的學(xué)習(xí)工作和處理事情時(shí)游刃有余，這才是物理之魂，物理之核心.

物體帶電是因?yàn)檎?fù)電荷數(shù)目不同所致，質(zhì)子數(shù)大于電子數(shù)，帶正電，反之是帶負(fù)電.而起電方式的本質(zhì)是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，得失電子所致兩物體各帶正負(fù)電，得到和失去的數(shù)目是相同的，這就是電荷守恒定律.這是守恒的思想，物理學(xué)中的守恒定律不多，除此之外就是能量守恒定律，質(zhì)量守恒定律，機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律.在物理變化的過程中，存在著某些不變的關(guān)系和不變的量，對(duì)這些量的分析會(huì)讓我們的學(xué)習(xí)或研究柳暗花明又一村.在學(xué)習(xí)上也是如此，有得必有失，只有付出艱辛，才能換來學(xué)習(xí)的成功，這也是守恒啊.

點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，我們?cè)谘芯繋щ婓w時(shí)，如果它的本身大小相對(duì)于我們研究的距離小得多時(shí)，此時(shí)大小形狀可以忽略不計(jì)，只把它看成是一個(gè)帶電的幾何點(diǎn)，這就是點(diǎn)電荷.理想模型方法啟示我們?cè)谘芯课矬w或處理問題時(shí)，如果有多個(gè)因素或變量影響時(shí)，在某些條件下可以抓住主要因素，而忽略次要因素，抽象成理想化模型，從而讓我們更加容易去解決問題.這也像學(xué)生攻克學(xué)習(xí)問題時(shí)，由主到次地解決問題，就是理想模型法所指的抓住主要矛盾，忽略次要矛盾.

研究庫(kù)侖定律時(shí)，容易知道電荷量和兩帶電體間距離會(huì)影響相互間作用力大小，也就出現(xiàn)多個(gè)變量影響結(jié)果.那我們采取的處理方式是控制變量法.控制變量法是指一個(gè)物理量與多個(gè)因素有關(guān)，研究它與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，必須保證其他因素不變，只改變這一因素，從而找到它們的變化規(guī)律.這也是化多變?yōu)橐蛔兊姆椒ā寣W(xué)生學(xué)會(huì)在變量中去尋找關(guān)系，認(rèn)識(shí)規(guī)律.

在庫(kù)侖的扭稱實(shí)驗(yàn)中是采用微小形變放大法，通過長(zhǎng)的力臂形成較大力矩產(chǎn)生較大的形變.

在引入電場(chǎng)強(qiáng)度的概念時(shí)是用比值定義法，E=F/q，是用兩個(gè)物理量F和q通過比值引出新的量，用來描述物體的本質(zhì)屬性和特征，或者是物體運(yùn)動(dòng)特征的定義.像電阻，密度，重力加速度和場(chǎng)強(qiáng)都是比值定義法得到的物理量，只取決與物體本身，與定義式中其他兩量無關(guān).這些比值定義的量具有類似的特點(diǎn)，我們可以展開類比和想象，對(duì)它們用比較法來學(xué)習(xí).

在電場(chǎng)解題中經(jīng)常用到微元法，微元法是將研究對(duì)象分割成無數(shù)個(gè)微小的單元，或從研究對(duì)象上選取某一“微元”加以分析，從而可以化曲為直，就像我們研究曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)就是將曲線分割成無數(shù)小段，每一段是一個(gè)微元，變成直線，使變量和難以確定的量轉(zhuǎn)化成常量，從而起到鞏固知識(shí)和加深認(rèn)識(shí)提高能力的作用，這也是“化變?yōu)楹恪钡乃枷?如下面例題