導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇電荷及其守恒定律，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

關(guān)鍵詞：電荷守恒定律；氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)；對(duì)比分析；系統(tǒng)整合

文章編號(hào)：1005?C6629（2014）7?C0013?C03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

電荷守恒定律是物理學(xué)中重要的基本定律之一，對(duì)氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)是理解氧化還原反應(yīng)理論知識(shí)的關(guān)鍵。電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)分屬物理和化學(xué)兩門不同學(xué)科，但卻是分別從不同學(xué)科視角對(duì)電荷轉(zhuǎn)移情況的描述。然而，從現(xiàn)有文獻(xiàn)來看，學(xué)界并未對(duì)兩者之間的關(guān)系進(jìn)行深入分析。本文運(yùn)用系統(tǒng)論對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比分析和系統(tǒng)整合，以期引導(dǎo)學(xué)界在進(jìn)行電荷守恒定律教學(xué)時(shí)，充分運(yùn)用氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)作為電荷守恒定律在微觀領(lǐng)域具體應(yīng)用的實(shí)例之一，幫助學(xué)生從電子在氧化還原反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移和守恒來理解和掌握電荷守恒定律的微觀本質(zhì)，幫助學(xué)生架起從微觀本質(zhì)上來認(rèn)清宏觀物理學(xué)定律實(shí)質(zhì)的橋梁；在進(jìn)行氧化還原反應(yīng)教學(xué)時(shí)充分運(yùn)用電荷守恒定律來幫助學(xué)生從物理學(xué)電荷轉(zhuǎn)移和守恒這一宏觀角度來認(rèn)清氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)，幫助學(xué)生架起運(yùn)用宏觀物理學(xué)定律來認(rèn)清微觀化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的橋梁，進(jìn)而幫助學(xué)生構(gòu)建起完整的電荷轉(zhuǎn)移知識(shí)體系。

1 電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的內(nèi)容

人教版高中物理教材選修3-1首先在對(duì)電荷進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上給出了電荷守恒定律傳統(tǒng)的表述：“大量事實(shí)表明，電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律。[1]”然后在介紹帶電粒子產(chǎn)生和湮沒知識(shí)的基礎(chǔ)上給出了電荷守恒定律現(xiàn)在的表述：“一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。[2]”人教版高中化學(xué)教材必修1首先通過分析氧化還原反應(yīng)實(shí)例中元素化合價(jià)的升降情況對(duì)初中教材中氧化還原反應(yīng)概念進(jìn)行拓展而給出氧化還原反應(yīng)的定義：“并非只有得氧、失氧的反應(yīng)才是氧化還原反應(yīng)，凡是有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)?！比缓笸ㄟ^介紹原子結(jié)構(gòu)以及電子在氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移（得失或偏移）情況闡明氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，并從氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)（電子轉(zhuǎn)移）的角度給出了氧化還原反應(yīng)的定義：“通過以上的分析，我們認(rèn)識(shí)到有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應(yīng)，是氧化還原反應(yīng)。[3]”教材沒有提及在氧化還原反應(yīng)中是否存在帶電粒子的產(chǎn)生和湮沒以及相關(guān)情況。本文也在不考慮帶電粒子產(chǎn)生和湮沒的情況下對(duì)電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)做一淺顯對(duì)比分析。

2 電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的對(duì)比分析

從教材對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)，關(guān)于電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，兩者之間存在著一些相似之處、差異和聯(lián)系，需要我們重視。

2.1 電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)之間的相似之處

電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)都是對(duì)“電荷轉(zhuǎn)移情況”進(jìn)行描述，兩者之間必然存在著相似之處。

（1）所描述對(duì)象都是一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)。電荷守恒定律適用的前提是“一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)”；同樣，如果把發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)體系看作一個(gè)系統(tǒng)，雖然該系統(tǒng)通過氧化還原反應(yīng)使系統(tǒng)中的電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，但從氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)來看，該系統(tǒng)與環(huán)境沒有任何電荷交換，必然是“一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)”。正如物理教材所舉用絲綢摩擦玻璃棒這一“摩擦起電”的例子時(shí)所描述的那樣，“用絲綢摩擦玻璃棒時(shí)，玻璃棒上有些電子跑到絲綢上了，玻璃棒因缺少電子而帶正電，絲綢因有了多余的電子而帶負(fù)電”。在玻璃棒和絲綢組成的這一系統(tǒng)中，電子只是從玻璃棒這一子系統(tǒng)轉(zhuǎn)移了該系統(tǒng)的另一子系統(tǒng)絲綢上而使該系統(tǒng)的兩個(gè)子系統(tǒng)帶有不同種類的電荷，而該系統(tǒng)與環(huán)境并沒有任何電荷交換，是“一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)”。同樣，在化學(xué)教材所舉Fe+CuSO4=FeSO4+Cu這一氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)中，電子只是從Fe轉(zhuǎn)移到了Cu2+上，而該系統(tǒng)與環(huán)境沒有任何電荷交換，也是“一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)”。

（2）系統(tǒng)內(nèi)的電荷都“既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅”。電荷守恒定律傳統(tǒng)的表述首先強(qiáng)調(diào)“大量事實(shí)表明，電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅”；氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)表明，在氧化還原反應(yīng)過程中只是發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移，必然沒有“電荷的創(chuàng)生與消滅”。其實(shí)，無論“摩擦起電”、“感應(yīng)起電”還是“氧化還原反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移”，其微觀實(shí)質(zhì)都是因“電子的轉(zhuǎn)移”而發(fā)生的電現(xiàn)象，在這三個(gè)過程中都沒有“電荷的創(chuàng)生與消滅”。

（3）都是電荷在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移。電荷守恒定律表明，電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)表明，在氧化還原反應(yīng)中，電子可以從一個(gè)微粒（還原劑）轉(zhuǎn)移到另一個(gè)微粒（氧化劑）而發(fā)生電子的得失或者從某些微粒的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分而發(fā)生電子的偏移（因共價(jià)鍵的形成或斷裂而導(dǎo)致原子的電子云形狀發(fā)生改變）。就物理教材所舉摩擦起電和靜電感應(yīng)的例子而言，摩擦起電的實(shí)質(zhì)是由于構(gòu)成不同物體的原子或分子對(duì)電子的引力不同，在環(huán)境的作用（摩擦）下迫使電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體而使兩個(gè)物體帶有不同種電荷；靜電感應(yīng)的實(shí)質(zhì)是在環(huán)境（帶電體）的作用下迫使電子從導(dǎo)體的一部分轉(zhuǎn)移到了另一部分而使導(dǎo)體兩端帶有不同種電荷。同樣，在氧化還原反應(yīng)中，諸如2Na+Cl2=2NaCl、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu等這一類涉及到離子鍵的氧化還原反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是由于氧化劑和還原劑對(duì)電子的引力不同而迫使電子從一個(gè)微粒（Na、Fe）轉(zhuǎn)移到另一個(gè)微粒（Cl、Cu2+）而發(fā)生電子的得失；而H2+Cl2=2HCl、H2O+C=H2+CO等這類只涉及共價(jià)鍵的氧化還原反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是電子從某些微粒（H、Cl和H、O、C）的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分而發(fā)生電子的偏移。

（4）系統(tǒng)的電荷的代數(shù)和保持不變。電荷守恒定律現(xiàn)在的表述是將電荷及其發(fā)生轉(zhuǎn)移的媒介（電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移的不同物體或者某一物體）看作一個(gè)系統(tǒng)，那么，“一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變”；同樣，在氧化還原反應(yīng)系統(tǒng)中，雖然通過氧化還原反應(yīng)使該系統(tǒng)的電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，但電子只是發(fā)生了轉(zhuǎn)移，電子的個(gè)數(shù)自然不會(huì)發(fā)生改變，電荷的代數(shù)和必然保持不變。

2.2 電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)之間的差異

電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)又是從“不同學(xué)科視角”來描述電荷轉(zhuǎn)移情況，兩者之間的差異具體如下。

（1）所屬學(xué)科不同。很顯然，電荷守恒定律是物理學(xué)中重要的基本定律之一，是對(duì)電荷在不同物體之間或者同一物體不同部分之間發(fā)生轉(zhuǎn)移的這一宏觀現(xiàn)象及其所遵循規(guī)律的描述；而認(rèn)清氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)則是學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科重點(diǎn)理論知識(shí)氧化還原反應(yīng)的關(guān)鍵，氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)是對(duì)電子在不同微粒之間或者某些微粒不同部分之間發(fā)生轉(zhuǎn)移的這一微觀現(xiàn)象及其所遵循規(guī)律的描述。

（2）所描述的電荷不同。電荷守恒定律描述的電荷包括正電荷和負(fù)電荷，是對(duì)電荷在物體上發(fā)生轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象及其所遵循規(guī)律的描述；而氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)描述的電荷就是電子，是對(duì)電子在氧化還原反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象及其所遵循規(guī)律的描述。

（3）所描述的電荷轉(zhuǎn)移媒介不同。電荷守恒定律中電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移的媒介為物體；而氧化還原反應(yīng)中電子發(fā)生轉(zhuǎn)移的媒介為微粒（包括原子和離子）。

2.3 電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)之間的聯(lián)系

原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小單元，從原子結(jié)構(gòu)知識(shí)可知，原子是由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核中的質(zhì)子和核外電子所帶的電荷數(shù)量相等符號(hào)相反，所以整個(gè)原子對(duì)外界較遠(yuǎn)位置表現(xiàn)為電中性。要產(chǎn)生電荷守恒定律中所描述的正負(fù)電荷和發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，其前提條件是必須要使構(gòu)成物體的物質(zhì)的部分或全部原子發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，即只有發(fā)生電子轉(zhuǎn)移才會(huì)產(chǎn)生電荷和電荷轉(zhuǎn)移。而構(gòu)成物體的物質(zhì)的部分或全部原子發(fā)生電子定向轉(zhuǎn)移，則必然會(huì)發(fā)生“電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分”的宏觀現(xiàn)象。同樣，通過運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)知識(shí)以及與電荷在物體上的轉(zhuǎn)移進(jìn)行對(duì)比分析很容易理解，氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)是由于氧化劑和還原劑對(duì)電子的引力不同而迫使電子在不同微粒之間或者某些微粒不同部分之間發(fā)生的轉(zhuǎn)移，且電子在轉(zhuǎn)移的過程中遵守電荷守恒。

3 電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的系統(tǒng)整合

知識(shí)需要不斷地整合，產(chǎn)生一般性的高質(zhì)量知識(shí)、綜合性知識(shí)和全面的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)整體化，從而形成完整的知識(shí)體系[4]。高中各門課程作為學(xué)校所開設(shè)課程體系這個(gè)大系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，它們之間必然有著密切的聯(lián)系[5]。物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)?；瘜W(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的自然科學(xué)，其特征是研究分子和創(chuàng)造分子。物理學(xué)與化學(xué)的關(guān)系是唇齒相依、息息相關(guān)的，無論是從宏觀上還是從微觀上都是相輔相成、共同發(fā)展的[6]。對(duì)物理知識(shí)與化學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)整合包括在學(xué)科之間不同層次上的縱向整合和同一層次上的橫向整合。而對(duì)物理與化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行整合是進(jìn)行學(xué)科知識(shí)整合的基礎(chǔ)，是學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組的關(guān)鍵，是幫助學(xué)生對(duì)物理與化學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)整合的重點(diǎn)[7]。在物理教學(xué)中，我們理應(yīng)在講解電荷守恒定律時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生將電荷在物體上發(fā)生轉(zhuǎn)移的這一宏觀現(xiàn)象及其所遵循規(guī)律與電子在微粒上發(fā)生轉(zhuǎn)移（氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)）的這一微觀現(xiàn)象及其所遵循規(guī)律進(jìn)行對(duì)比分析，注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)來理解和掌握電荷守恒定律的微觀本質(zhì)，幫助學(xué)生架起從微觀本質(zhì)上來認(rèn)清宏觀物理學(xué)定律實(shí)質(zhì)的橋梁，在此基礎(chǔ)上通過對(duì)兩者進(jìn)行系統(tǒng)整合來幫助學(xué)生初步形成較為完整的電荷轉(zhuǎn)移知識(shí)體系。在化學(xué)教學(xué)中，我們理應(yīng)在講解氧化還原反應(yīng)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生將電子在微粒上發(fā)生轉(zhuǎn)移的這一微觀現(xiàn)象及其所遵循規(guī)律與電荷在物體上發(fā)生轉(zhuǎn)移的這一宏觀現(xiàn)象及其所遵循規(guī)律進(jìn)行對(duì)比分析，并注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用電荷守恒定律來理解和掌握氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)，幫助學(xué)生架起運(yùn)用宏觀物理學(xué)定律來認(rèn)清微觀化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的橋梁，在此基礎(chǔ)上通過對(duì)兩者進(jìn)行系統(tǒng)整合來幫助學(xué)生初步形成較為完整的電荷轉(zhuǎn)移知識(shí)體系。通過物理和化學(xué)兩門學(xué)科的教學(xué)，幫助學(xué)生從不同學(xué)科視角來理解和掌握電荷轉(zhuǎn)移知識(shí)，通過對(duì)電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的對(duì)比分析和系統(tǒng)整合幫助學(xué)生構(gòu)建起完整的電荷轉(zhuǎn)移知識(shí)體系。

4 電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的對(duì)比分析與系統(tǒng)整合對(duì)教學(xué)的啟示

總之，知識(shí)的生成和發(fā)展過程已經(jīng)由知識(shí)的分化占主導(dǎo)地位轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的整合占主導(dǎo)地位，自然科學(xué)也在分科越來越細(xì)致、更加具體化的基礎(chǔ)上正逐漸走向統(tǒng)一與整合[8]。物理和化學(xué)作為自然科學(xué)中聯(lián)系最為緊密的兩門學(xué)科，其相互交叉和融合程度也必然越來越高。通過對(duì)電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的對(duì)比分析與系統(tǒng)整合，必然會(huì)產(chǎn)生一般性的高質(zhì)量知識(shí)、綜合性知識(shí)和全面的知識(shí)，通過系統(tǒng)的整體涌現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“整體大于部分之和”的效果。在指導(dǎo)學(xué)生對(duì)電荷守恒定律與氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析與系統(tǒng)整合的基礎(chǔ)上，力求對(duì)各學(xué)科中的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)整合而形成完整的知識(shí)，進(jìn)而對(duì)各學(xué)科知識(shí)體系進(jìn)行系統(tǒng)整合而形成完整的知識(shí)體系，有利于幫助學(xué)生構(gòu)建起符合素質(zhì)教育要求的知識(shí)體系，有利于幫助學(xué)生不斷提高綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。

參考文獻(xiàn)：

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[3]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：35～37.

[4]李喜先等.知識(shí)系統(tǒng)論[M].北京：科學(xué)出版社，2011：123.

[5]陳偉，謝鐵麗.系統(tǒng)學(xué)習(xí)法的學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)――基于系統(tǒng)論的學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)[J].學(xué)園（教育科研），2012，（11）：93～94.

篇2

一、設(shè)計(jì)理念

“電荷及其守恒定律”是本章的預(yù)備性知識(shí)，本節(jié)重點(diǎn)是電荷守恒定律，利用電荷守恒定律分析解決感應(yīng)起電是難點(diǎn)，而靜電感應(yīng)現(xiàn)象具有一定的抽象性，做好實(shí)驗(yàn)是關(guān)鍵。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，課堂主要以實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行探究教學(xué)，利用多媒體將生活實(shí)例、問題思考、實(shí)驗(yàn)探究等融合起來，形成主線。讓學(xué)生在探究中形成新知，體驗(yàn)方法，理解感應(yīng)起電的本質(zhì)，突出了重點(diǎn)電荷守恒的思想，突破難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索，領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。

二、教學(xué)過程與賞析

（一）創(chuàng)設(shè)情境伏疑，有效引入

【情景】播放科學(xué)達(dá)人盧馭龍模擬閃電、輝光球點(diǎn)亮日光燈、手摸球怒發(fā)沖冠的錄像。

學(xué)生驚奇尖叫，自覺營(yíng)造起探究的課堂氣氛、自然生成本節(jié)課的主題――電荷及其守恒定律。

賞析：“疑是思之始，學(xué)之端”。問題情境的創(chuàng)設(shè)能以趣誘思，在學(xué)生心求通而不得、口欲言而不能的情況下，能創(chuàng)設(shè)一種激發(fā)學(xué)生思維，產(chǎn)生疑問的課堂氛圍，為達(dá)成課程目標(biāo)打下基礎(chǔ)。

（二）設(shè)置情景啟思，整合形成新知

片段：從富蘭克林的“風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)”接引雷電下九天，引出正負(fù)電荷。

通過提問：如何來檢驗(yàn)物體是否帶電？引出驗(yàn)電器，介紹驗(yàn)電器結(jié)構(gòu)。

【思考1】驗(yàn)電器的工作原理？

【情境】驗(yàn)電羽帶電張開及怒發(fā)沖冠。

黃色驗(yàn)電羽帶電后張開及怒發(fā)沖冠現(xiàn)象明顯，學(xué)生發(fā)出驚嘆聲，誘導(dǎo)出驗(yàn)電器的工作原理：箔片因帶同種電荷相排斥而張開，再考慮異種電荷。

【情境】1. 毛皮摩擦過的橡膠棒，用驗(yàn)電器檢驗(yàn)橡膠棒是否帶電？

2. 毛皮摩擦過的橡膠棒與用絲綢摩擦過的玻璃棒相互吸引。

學(xué)生由觀察到的情景，結(jié)合初中學(xué)過的知識(shí)，積極思考討論并歸納得出：同種電荷相互排斥，異種電荷互相吸引。

教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以上所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納總結(jié)起電方式？思考起電的本質(zhì)是什么？

【思考2】起電方式有哪些？本質(zhì)是什么？

學(xué)生思考回答物體起電的方法：（1）接觸起電； （2）摩擦起電。

教師運(yùn)用多媒體課件，把物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)圖展現(xiàn)在學(xué)生的眼前，課件展示了毛皮經(jīng)過摩擦失去電子而帶正電，橡膠棒得到電子而帶負(fù)電的動(dòng)態(tài)過程，化抽象為直觀形象，化微觀為宏觀動(dòng)態(tài)，學(xué)生能通過思維的整合理解并能得出摩擦起電的本質(zhì)：電子的得失；接觸起電的本質(zhì)；電荷的轉(zhuǎn)移。

再從兩個(gè)同學(xué)尋找丟失的象棋，從房間內(nèi)找到房間外，引出支撐他們繼續(xù)尋找象棋的信念是什么？是象棋的數(shù)是守恒的，物質(zhì)是不滅的，為接觸帶電電荷量如何分配，為電荷守恒定律的引出做了鋪墊。

【思考3】?jī)蓚€(gè)完全相同的金屬導(dǎo)體球相互接觸電荷量如何分配，分配細(xì)節(jié)如何？

動(dòng)畫演示帶+Q的小球與不帶電的小球接觸后，再分開的情景。學(xué)生思考討論得出：同種電荷，電荷總數(shù)相加再平分，異種電荷，先中和再平分電荷總數(shù)。

賞析：教師創(chuàng)設(shè)黃色驗(yàn)電羽帶電后張開及怒發(fā)沖冠現(xiàn)象，刺激著學(xué)生的視覺、思維、前概念，使學(xué)生獲得直觀表象，為學(xué)生積累了感性認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知順應(yīng)。課堂上成功構(gòu)建了“實(shí)驗(yàn)、啟思、引探”的教學(xué)模式，學(xué)生通過探究和思維整把物理知識(shí)合轉(zhuǎn)化為自己的個(gè)體知識(shí)，把前人從事科學(xué)活動(dòng)的思想方法轉(zhuǎn)化為學(xué)生認(rèn)識(shí)能力，培養(yǎng)學(xué)生探究能力和運(yùn)用物理語言的表達(dá)能力，展現(xiàn)了物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)魅力。物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)圖、電子的得失的動(dòng)態(tài)演示，增加了教學(xué)的直觀性，給學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí)，尋找學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，充分利用學(xué)生已有知識(shí)尋找新的增長(zhǎng)點(diǎn)，關(guān)心學(xué)生能力發(fā)展。通過淺顯易懂一定要找到象棋，象棋的數(shù)是守恒的比喻，突出事物隱藏的本質(zhì)屬性，幫助學(xué)生理解電荷總量不變，讓學(xué)生體驗(yàn)到知識(shí)獲取的方法和情感的共鳴。

片段：從金屬小球接觸帶電過渡到金屬導(dǎo)電機(jī)理：金屬內(nèi)有自由移動(dòng)的電子。金屬導(dǎo)體也可以抽象為一個(gè)物理模型。

【提出問題】特有的機(jī)理對(duì)應(yīng)于特有起電方式，如何進(jìn)行起電呢？

探究金屬導(dǎo)體起電的研究思路：猜想假設(shè)――設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)――實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證――得到結(jié)論-評(píng)估交流。

【猜測(cè)】是否是自由移動(dòng)的電子轉(zhuǎn)移或得失使物體起電？

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】取有絕緣支柱的兩個(gè)不帶電枕形導(dǎo)體A、B，使它們彼此接觸。用絲綢摩擦過的有機(jī)玻璃棒反復(fù)多次接觸球形導(dǎo)體C，使之帶正電。將C移近A但不接觸。觀察A、B下面的箔片是否會(huì)張開。（如圖所示）

【實(shí)驗(yàn)演示】小球C靠近但不接觸A，而遠(yuǎn)離B，A、B下面的箔片張開。

學(xué)生答：B帶電，A帶電。

【思考】如將A、B分開，再移走C，A、B帶電情況如何？

學(xué)生答：A仍帶電，B仍帶電。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】將A、B分開，箔片仍張開，證明學(xué)生回答正確。

【思考】將A、B接觸，它們是否帶電？這說明什么？

學(xué)生答：A、B不帶電，說明接觸前A、B帶等量異種電荷，接觸后等量異種電荷中和。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】使A、B接觸，A、B下面的箔片由張開到閉合，學(xué)生回答正確。

【思考】若先把C移走，再將A、B分開呢？

學(xué)生答：A、B不帶電。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】先把C移走，再將A、B分開，A、B下面的箔片閉合，學(xué)生回答正確。

【思考】為什么？

學(xué)生思考討論答：因?yàn)閷移走，A與B的電荷不受C上電荷作用，而使A、B所帶電荷重新恢復(fù)原狀，在導(dǎo)體內(nèi)中和而不帶電。

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，鼓勵(lì)學(xué)生用物理的語言總結(jié)金屬導(dǎo)體起電的本質(zhì)：不是創(chuàng)造了電荷，而是使物體中的正負(fù)電荷分開，是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，得出靜電感應(yīng)和感應(yīng)起電。（教師用多媒體模擬，讓學(xué)生加深印象）

學(xué)生小結(jié)：使物體帶電方式：接觸起電、摩擦起電、靜電感應(yīng)。

【評(píng)估交流】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能定性的知道導(dǎo)體帶電，卻不能知道導(dǎo)體帶何種電荷以及所帶電荷量。

賞析：教育家蘇霍姆林斯基說：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，而青少年的精神世界中，這種需要?jiǎng)t特別強(qiáng)烈?！薄耙砸蔀榫€索，以思為核心”，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊探究，通過學(xué)生自主探究和親身感受，重視培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲取過程及科學(xué)方法的教育，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)的形成，使學(xué)生再次掌握研究探索物理問題的思路和方法。

教學(xué)過程中，教師充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用。教師進(jìn)行創(chuàng)造性的教學(xué)管理和組織，把話語權(quán)交給了學(xué)生，讓學(xué)生有時(shí)間來進(jìn)行探究，有平臺(tái)來展示自己的所思所想，對(duì)于學(xué)生一下子答不出來的，能加以鼓勵(lì)和引導(dǎo)，并能適當(dāng)延長(zhǎng)等待時(shí)間，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理語言表達(dá)所思所想的能力，通過學(xué)生思考討論，解構(gòu)轉(zhuǎn)化重組整合，達(dá)到認(rèn)知結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生建立物理模型的意識(shí)。

挖掘教材，介紹密立根實(shí)驗(yàn)從1907年開始測(cè)量電荷量e的值，前后十余年的時(shí)間里，做了幾千次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單而有效，構(gòu)思和方法巧妙而簡(jiǎn)潔，所得數(shù)據(jù)精確且結(jié)果穩(wěn)定，位居十大最美麗的實(shí)驗(yàn)排名第三，榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

賞析：創(chuàng)設(shè)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)情境，滲透STS教育。教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)能與時(shí)俱進(jìn)，正負(fù)電子湮滅事件和尋找反物質(zhì)的材料，介紹當(dāng)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)生產(chǎn)，拉近科學(xué)與生活的距離，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)增加親切感，減少距離感，滲透了自然科學(xué)從生活中來、到生活中去的科學(xué)本質(zhì)。材料不僅讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代科技前沿的最新發(fā)展成果，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的良好情感與科技是第一生產(chǎn)力的價(jià)值觀。讓學(xué)生了解密立根實(shí)驗(yàn)，體會(huì)簡(jiǎn)單美麗的實(shí)驗(yàn)魅力，進(jìn)行科學(xué)思想與科學(xué)方法的教育，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)形成的來龍去脈的理解，具有多元價(jià)值。

（三）知識(shí)應(yīng)用解惑

施教之功，貴在引導(dǎo)，要在轉(zhuǎn)化，妙在開竅。應(yīng)用知識(shí)解釋新課引入創(chuàng)設(shè)的錄像情景，學(xué)生討論后解釋原因。再次應(yīng)用新知解釋生活中干燥的季節(jié)，脫掉外衣后再去摸金屬門把手時(shí)，常常會(huì)被電擊一下的現(xiàn)象。

（四）研究性學(xué)習(xí)作業(yè)（課后網(wǎng)上查找資料）

1. 科學(xué)達(dá)人盧馭龍模擬閃電的裝置原理如何？

2. 輝光球?yàn)槭裁茨茳c(diǎn)亮日光燈？為什么只有輝光球與手之間才會(huì)點(diǎn)亮？

3. 歷史上十大最美麗的物理實(shí)驗(yàn)分別是什么？其歷史背景和物理內(nèi)涵有哪些？

賞析：創(chuàng)設(shè)情境，注意一脈相承，首尾呼應(yīng)，學(xué)以致用，解決生活中常見問題，讓學(xué)生自己利用學(xué)過的知識(shí)解決課前三段錄像的現(xiàn)象，體會(huì)成功的喜悅。研究性學(xué)習(xí)作業(yè)的布置，學(xué)生在這樣的活動(dòng)中鍛煉了口頭語言表達(dá)能力，提高自己的信息素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)，養(yǎng)成敏銳的獲取信息的能力和追求證據(jù)的科學(xué)態(tài)度，這正是我們物理教育所致力追求的，學(xué)生在課外利用網(wǎng)絡(luò)，可以通過不同的渠道來進(jìn)行學(xué)習(xí)解決物理問題，發(fā)散學(xué)生的思維，提高解決問題的能力。

三、教學(xué)反思

“電荷及其守恒定律”的教學(xué)，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以思維為中心，以探究過程為主線，整堂課教學(xué)過程清晰流暢、邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、教學(xué)語言精練、環(huán)節(jié)處理細(xì)膩、過渡自然、教學(xué)效果很好。學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中外在表現(xiàn)和內(nèi)在思維都能積極參與，學(xué)情高漲，課堂教學(xué)的有效性得到了真正的提升?；仡櫸覀兊恼n堂教學(xué)，我們應(yīng)如何落實(shí)三維目標(biāo)？

1. 教師能深刻領(lǐng)會(huì)新課改的精神，更新觀念，認(rèn)真?zhèn)湔n。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)和諧的教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生的自主探究搭建平臺(tái)，讓學(xué)生體會(huì)到知識(shí)獲取的方法和情感的共鳴，使學(xué)生學(xué)習(xí)更主動(dòng)有效。

2. 教學(xué)過程中，教師盡量創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，突出探究過程，真正落實(shí)學(xué)生的主體地位。老師通過黑板講解得出結(jié)論的效果不如讓學(xué)生自己參與實(shí)驗(yàn)探究或觀察實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的效果好，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最有效的教學(xué)手段，老師講的知識(shí)不如學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)得來的知識(shí)記得牢。探究實(shí)驗(yàn)的過程強(qiáng)調(diào)了學(xué)生學(xué)習(xí)的經(jīng)歷過程，突出了學(xué)生的主體作用，注重學(xué)生的思維整合過程和知識(shí)形成的過程，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，改變學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的狀況，提高課堂教學(xué)的有效性。

【參考文獻(xiàn)】

篇3

高中物理一直是大部分學(xué)生感覺最難的一門課。“一聽就懂，一做就錯(cuò)”是一種普遍現(xiàn)象。而解物理題容易出錯(cuò)，關(guān)鍵還是學(xué)生沒有將物理量、概念、規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)形成一個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)就像一盤散的珠子，雖然他知道已記在腦子里了，但很凌亂。如果有一根線能將他們串起來，形成線索，再交織成網(wǎng)絡(luò)。那么只要拉一下線頭，所有的知識(shí)就會(huì)完整地呈現(xiàn)在腦海中。而出現(xiàn)雜亂無章的情況，主要是在學(xué)完一節(jié)或者一章，學(xué)生不會(huì)去整理知識(shí)，有些稍微有條理一點(diǎn)的會(huì)將教師上課用的板書抄下來去整理。但缺乏一種好的工具來將它們串起來。教師應(yīng)該有這個(gè)義務(wù)教會(huì)學(xué)生做好每堂課、每章節(jié)的總結(jié)。而近年來，概念圖在教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛，經(jīng)過幾次嘗試發(fā)現(xiàn)，在復(fù)習(xí)時(shí)學(xué)生用概念圖整理物理章節(jié)知識(shí)比抄黑板上的板書還更有利于學(xué)生掌握課堂知識(shí)，提高學(xué)生的自學(xué)能力。

一、概念圖的概述

概念圖（concept mapping）作為有效教學(xué)和有意義學(xué)習(xí)的工具是諾瓦克（Novak）根據(jù)奧蘇貝爾（Ausubel 1968）的學(xué)習(xí)理論發(fā)展而成的。諾瓦克和高文指出：“概念圖是一種能形象地表達(dá)命題網(wǎng)絡(luò)中一系列概念含義及其關(guān)系的結(jié)構(gòu)化圖形，它由節(jié)點(diǎn)（概念）和連接節(jié)點(diǎn)的線段（關(guān)系標(biāo)簽）組成，能清楚地表達(dá)某一命題中各概念節(jié)點(diǎn)間的內(nèi)在邏輯關(guān)系?！焙?jiǎn)單地說，就是用圖形的方式直觀地描述兩個(gè)或兩個(gè)以上的概念之間關(guān)系的一種圖。概念（concepts）、命題（propositions）、交叉連接（cross-links）和層級(jí)結(jié)構(gòu)（hierarchical frame-works）是概念圖的四個(gè)圖表特征。由此，節(jié)點(diǎn)（又稱結(jié)點(diǎn)）、連線、連接詞、實(shí)例即是概念圖必不可少的四要素。

二、概念圖的制作流程

制作基本步驟：①選取知識(shí)領(lǐng)域、列出相關(guān)概念；②選定關(guān)鍵概念、內(nèi)化排序結(jié)構(gòu)；③擬定概念圖的縱橫向關(guān)聯(lián)；④建立概念間連接繪制概念圖。最后再反思、修改和完善概念圖。

三、概念圖應(yīng)用于物理知識(shí)整理中的意義

引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)概念圖是一種高效率、有效的復(fù)習(xí)知識(shí)的途徑。學(xué)生通過建立概念圖間的聯(lián)系促進(jìn)對(duì)知識(shí)的深入理解。概念圖的結(jié)構(gòu)特征符合人腦的生理機(jī)能。現(xiàn)代腦科學(xué)發(fā)現(xiàn)，人的大腦是由大約140億個(gè)神經(jīng)元組成，每個(gè)神經(jīng)元都與其他的神經(jīng)元形成功能網(wǎng)絡(luò)。人的學(xué)習(xí)、記憶和思維正是通過這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行的。大腦的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是與知識(shí)的結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的，如果知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)化水平越高，則認(rèn)知的水平越高。教學(xué)生用概念圖作為復(fù)習(xí)當(dāng)中整理知識(shí)的工具，可以幫助學(xué)生通過彼此的位置、連線等觀察到知識(shí)間的聯(lián)系，形成有序、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)過程中，學(xué)生可以“創(chuàng)造”新的知識(shí)，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)的不完備，為認(rèn)知的繼續(xù)發(fā)展留下空間。所以，概念圖作為一種元認(rèn)知策略，能提高學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力和自我反思能力，還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

四、物理知識(shí)整理中如何應(yīng)用概念圖

課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生會(huì)把教師板書記錄下來，這在學(xué)生課后整理復(fù)習(xí)時(shí)，對(duì)制作概念圖很有用。每堂課基本就學(xué)習(xí)一節(jié)的內(nèi)容，當(dāng)天學(xué)生可以制作當(dāng)天一小節(jié)的概念圖。這適合剛開始學(xué)習(xí)制作概念圖的學(xué)生。一章內(nèi)容學(xué)完，學(xué)生就可以將自己制作的每節(jié)的概念圖整合起來，制作整章的概念圖，這個(gè)難度有點(diǎn)大。教師可以給出大致的框架，讓學(xué)生填空：連線、填節(jié)點(diǎn)、連接詞等。當(dāng)學(xué)生已經(jīng)熟悉怎么制作之后，就可以放手讓學(xué)生自己去整理制作。

五、實(shí)踐與案例“靜電場(chǎng)第一節(jié)：電荷及其守恒定律”

下面我們以高中物理選修3-1靜電場(chǎng)的第一節(jié)“電荷及其守恒定律”為例，制作小節(jié)的概念圖。

1.確定其知識(shí)領(lǐng)域，列出相關(guān)概念

（1）劃出該節(jié)中的主要概念“電荷”

（2）列出相關(guān)概念

此例中，知識(shí)領(lǐng)域是“電荷及其守恒定律”。因此，將文中與“電荷及其守恒定律”相關(guān)的概念均列出，可以詳細(xì)一點(diǎn)。如：正電荷、負(fù)電荷、毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷、絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷、離子、自由電子、摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電、靜電感應(yīng)、電荷量、元電荷、電子比荷、電荷守恒定律、電子得失移動(dòng)、中和均分等。

2.選定關(guān)鍵概念，內(nèi)化排序結(jié)構(gòu)

在確定了與知識(shí)領(lǐng)域相關(guān)的概念后，接下去則要在諸多概念中選取一個(gè)關(guān)鍵概念（本例中關(guān)鍵概念定為“電荷”），并對(duì)各個(gè)概念進(jìn)行排序，按概括性程度或邏輯關(guān)系密切程度，將概念規(guī)律等按一定的順序排列。

3.擬定概念圖的縱橫向關(guān)系

將概念以恰當(dāng)方式貼到一張紙上，每一個(gè)概念或者要點(diǎn)以一個(gè)標(biāo)簽的形式寫好，按照自己覺得合理的順序排列好。當(dāng)然也可以用書寫的方式。

4.建立概念間連接，繪制概念圖

把每一對(duì)相關(guān)的概念用連線連接，并在連線上表明兩者的關(guān)系，這樣，同一領(lǐng)域及不同領(lǐng)域中的知識(shí)通過某一相關(guān)概念而鏈接起來，再經(jīng)過修改或修飾后，各級(jí)概念及其關(guān)系清晰了，概念圖基本上做好了。本例中，將電荷的概念、分類、來源、規(guī)律連接在一起，節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系用連線和連線上的連接詞說明清楚。

5.將初步形成的草圖根據(jù)他們的連線以及層次進(jìn)行整理

這個(gè)過程，不僅使圖形更美觀，還是再次復(fù)習(xí)概念，理清關(guān)系的過程。圖（略）

六、學(xué)生實(shí)踐“靜電場(chǎng)”概念圖

當(dāng)學(xué)生逐步學(xué)會(huì)用上述步驟和方法畫每一小節(jié)的概念圖后，教師應(yīng)該提醒學(xué)生將自己制作的概念圖裝訂在一起。學(xué)完一章的時(shí)候，這些小圖片會(huì)起到很好的作用。因?yàn)橐徽碌膬?nèi)容多，關(guān)系復(fù)雜，要做好并不容易。這時(shí)候，可以讓學(xué)生制作一章的主要知識(shí)點(diǎn)的概念圖。也可以給學(xué)生介紹一些制作概念圖的軟件。個(gè)人認(rèn)為，自己動(dòng)手畫圖，更有利于學(xué)生掌握物理知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王磊.科學(xué)學(xué)習(xí)與教學(xué)心理學(xué)基礎(chǔ)[M].西安：陜西師范大學(xué)出版社，2002.

[2]蔡鐵權(quán)，姜旭英，胡玫.概念轉(zhuǎn)變的科學(xué)教學(xué).教育科學(xué)出版社，2009-03.

篇4

二、教學(xué)目標(biāo)：

本學(xué)期完成以下教學(xué)目標(biāo)。

1. 知識(shí)目標(biāo)：以平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)為例，研究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件和規(guī)律；萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)及其在天體運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用；功和能的概念，以及動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律。

2. 方法目標(biāo)：學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)合成和分解的基本方法；引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)萬有引力定律發(fā)現(xiàn)過程中的思路和方法。

3. 能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生從能量的觀點(diǎn)和守恒的觀點(diǎn)來處理的能力。

三、教材分析：

第一章《拋體運(yùn)動(dòng)》可分為兩個(gè)單元：

第一單元第一節(jié)，講述物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件和曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．

第二單元第二節(jié)、第三節(jié)，講述研究曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法──運(yùn)動(dòng)的合成和分解，并用這個(gè)方法具體研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，這是本章的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容．

第二章勻速圓周運(yùn)動(dòng)可分為兩個(gè)單元：

第一單元第一節(jié)、第二節(jié)，講述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的描述方法和基本規(guī)律．

分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例以及離心現(xiàn)象．

第二單元第三節(jié)、第四節(jié)，講述圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析

第三章《萬有引力定律》章可分為三個(gè)單元：

第一單元第一節(jié)，學(xué)習(xí)開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)描述的有關(guān)知識(shí)．

第二單元第二節(jié)和第三節(jié)，學(xué)習(xí)萬有引力定律的知識(shí)．

第三單元第四節(jié)，學(xué)習(xí)萬有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)知識(shí)．

第四章《機(jī)械能》可分為四個(gè)單元：

第一單元第一節(jié)和第二節(jié)，講述功和功率。

第二單元第三、四、五節(jié)，講述動(dòng)能和動(dòng)能定理、重力勢(shì)能。

第三單元第六、七節(jié)，講述機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用。

第五章《經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性》只有一個(gè)單元，即經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性。

四、教學(xué)進(jìn)度表：

教學(xué)進(jìn)度周計(jì)劃安排表

周次日期

12．21—2．27曲線運(yùn)動(dòng)及習(xí)題課

22．28—3．06運(yùn)動(dòng)的合成及分解、平拋運(yùn)動(dòng)

33．07—3．13平拋運(yùn)動(dòng)及習(xí)題課

43．14—3．20第一章測(cè)試及講解

53．21—3．27圓周運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度

63．28—4．03圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析及習(xí)題課

74．04—4．10圓周運(yùn)動(dòng)部分練習(xí)及單元測(cè)試

84．11—4．17天體運(yùn)動(dòng)及萬有引力定律

94．18—4．24萬有引力定律的應(yīng)用及習(xí)題課期中復(fù)習(xí)

104．25—5．01期中考試

115．02—5．08功、功率及習(xí)題課

125．09—5．15勢(shì)能、動(dòng)能、動(dòng)能定理

135．16—5．22動(dòng)能定理習(xí)題課

145．23—5．29機(jī)械能守恒定律、能源的開發(fā)與利用

155．30—6．05經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性

166．06—6．12電荷、電荷守恒定律、庫侖定律

176．13—6．19電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線、電勢(shì)差及習(xí)題課

篇5

中圖分類號(hào)： G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

The Two Key Points Should be Grasped in the

Learning of Aluminum and its Compounds

GUO Zhixiu

(He'nan Luanchuan Secondary Vocational School, Luoyang, He'nan 471500)

AbstractAbstract: Aluminum is an important metal element of middle school chemical learning, so understand and grasp the nature of aluminum elements and their compounds is relevant important, the paper discusses the the presence of aluminum in different media forms and the conversion of aluminum compounds.

Key wordsAluminum; media; Aluminum compounds

鋁是日常生活中最常見的金屬之一，也是中學(xué)化學(xué)要學(xué)習(xí)的重要金屬元素，當(dāng)然也更是高考要考查的重點(diǎn)元素之一。所以理解掌握鋁元素及其化合物的相關(guān)性質(zhì)尤為重要，但學(xué)生在初學(xué)時(shí)往往不得要領(lǐng)，靠死記硬背去掌握有關(guān)知識(shí)特別是相關(guān)離子是否共存、離子方程式的書寫等。其實(shí)，在學(xué)習(xí)應(yīng)用這方面的知識(shí)時(shí)，我們只要理解掌握下面兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，就不難掌握該單元知識(shí)了。

1 關(guān)鍵點(diǎn)一：要掌握鋁元素在不同介質(zhì)中的存在形式

在不同介質(zhì)中鋁元素的存在形式是不同的。在強(qiáng)酸性介質(zhì)中，鋁元素以Al3+的形式存在；在強(qiáng)堿性介質(zhì)中，鋁元素則以AlO2-的形式存在。無論是單質(zhì)鋁、Al2O3、Al（OH）3在強(qiáng)酸性介質(zhì)中都轉(zhuǎn)化為Al3+，在強(qiáng)堿性介質(zhì)中都轉(zhuǎn)化為AlO2-，而在中性或弱酸、弱堿溶液中，鋁元素主要轉(zhuǎn)化為Al（OH）3沉淀。

由上，我們就不難理解Al3+為什么不能和CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-等弱酸根離子共存了。Al3+在強(qiáng)酸性溶液中才能存在，而CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-等在強(qiáng)酸性溶液中不能存在。所以當(dāng)鋁鹽溶液 和含有這些弱酸根離子的溶液混合時(shí)，將互相“妥協(xié)”， Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，而CO32-、HCO3-則轉(zhuǎn)化為CO2氣體，S2-、HS-也轉(zhuǎn)化為H2S氣體，Al3+與AlO2-也互相“妥協(xié)”都轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀。

同理，只有在強(qiáng)堿性溶液中才能存在的AlO2-也不能和NH4+、HCO3-、HS-等共存，后者在強(qiáng)堿性溶液中將轉(zhuǎn)化為CO32-、S2-、NH3．H2O。AlO2-遇到NH4+、HCO3-、HS-等將“妥協(xié)”而轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀。

2 關(guān)鍵點(diǎn)二：掌握鋁的化合物之間轉(zhuǎn)化的電荷守恒關(guān)系

質(zhì)量守恒、電子守恒、電荷守恒是高中化學(xué)學(xué)習(xí)中的三大守恒關(guān)系。鋁鹽（Al3+）、偏鋁酸鹽（AlO2-）和Al(OH)3之間轉(zhuǎn)化的有關(guān)離子方程式的書寫是學(xué)生感覺最難掌握的。其實(shí)三者之間的轉(zhuǎn)化就是復(fù)分解反應(yīng)，應(yīng)用電荷守恒關(guān)系，學(xué)生不用死記硬背就可輕松掌握。比如由AlO2-到Al(OH)3的轉(zhuǎn)化，其實(shí)就是由一個(gè)負(fù)電荷轉(zhuǎn)化為不帶電荷的中性微粒，依據(jù)電荷守恒關(guān)系顯然應(yīng)該加入一個(gè)正電荷（H+），即：

AlO2-+H+Al(OH)3，

再根據(jù)原子守恒（質(zhì)量守恒定律），離子反應(yīng)式為：

AlO2-+H++H2O=Al(OH)3。

又如在1mol Al3+的溶液中加入4mol的OH-，Al3+應(yīng)該轉(zhuǎn)化為什么呢？依據(jù)電荷守恒應(yīng)該為：

Al3++4 OH-AlO2- ，

再依據(jù)質(zhì)量守恒定律，還應(yīng)該生成2molH2O。即在3mol正電荷中加入4mol負(fù)電荷，則必然生成1mol新的負(fù)電荷。反應(yīng)的離子方程式為：

Al3++4 OH-= AlO2-+2 H2O 。

關(guān)于鋁鹽（Al3+）、偏鋁酸鹽（AlO2-）和Al(OH)3之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，依據(jù)電荷守恒關(guān)系，可表示為：

根據(jù)上述兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在判斷離子共存、或要書寫有關(guān)鋁的化合物的離子方程式、或做相關(guān)計(jì)算題時(shí)，我們就有章可循了。在解答有關(guān)鋁離子與其它離子共存的問題時(shí)，就可依據(jù)關(guān)鍵點(diǎn)一。

例如：（2010上海卷9．）下列離子組一定能大量共存的是

A．甲基橙呈黃色的溶液中：I-、Cl-、NO3-、Na+

B．石蕊呈藍(lán)色的溶液中：Na+、AlO2-、NO3-、HCO3-

C．含大量Al3+的溶液中：K+、Na+、NO3-、ClO-

D．含大量OH-的溶液中：CO32-、Cl-、F-、K+

答案：D

解析：此題考查了離子共存知識(shí)。使甲基橙呈黃色的溶液pH大于4.4，當(dāng)其處于4.4-7之間時(shí)，NO3-表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，將I-氧化為I2，排除A；石蕊呈藍(lán)色的溶液呈堿性，AlO2-能大量存在，而HCO3-不能存在，排除B；含大量Al3+的溶液呈酸性，其中的H+能和ClO-結(jié)合成HClO，排除C。

在書寫有關(guān)鋁的化合物的離子方程式或做相關(guān)計(jì)算時(shí)，就可依據(jù)關(guān)鍵點(diǎn)二。

例如：在含有AlO2-的鹽溶液中通入CO2，離子反應(yīng)方程式應(yīng)該如何寫呢？由于AlO2-存在于強(qiáng)堿性溶液中，通入酸性的CO2氣體，則溶液堿性必然減弱，AlO2-將轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀；而CO2在堿性溶液中將轉(zhuǎn)化為CO32-（CO2少量）或HCO3-（CO2過量），判斷出生成物以后，再依據(jù)電荷守恒、原子守恒關(guān)系，學(xué)生就不難正確寫出離子方程式了。

又如，將含Al3+離子和OH-離子物質(zhì)的量之比為2:7的兩種溶液混合后，產(chǎn)物是什么？離子方程式能否直接寫出呢？我們可依照條件寫出：2Al3++7OH-，觀察到負(fù)電荷比正電荷多一個(gè)，則應(yīng)該生成一個(gè)新的負(fù)電荷，應(yīng)為：

2 AL3+ +7 OH- AlO2-，

再依據(jù)Al原子守恒，可修正為：

2 AL3++ 7 OH-AlO2-+Al(OH)3

再根據(jù)質(zhì)量守恒定律，其完整的離子方程式為：

2 AL3++7 OH-AlO2- +Al(OH)3 + 2 H2O 。

依據(jù)上述步驟，若將含AlO2-和H+以物質(zhì)的量之比為2∶3混合，離子方程式的書寫過程可表示為：

第一步：2 AlO2-+3 H+ 1／3 Al3+

第二步：2 AlO2-+3 H+ 1／3 Al3++5／3Al(OH)3

第三步：2 AlO2-+3 H++H2O 1／3 Al3+ +5／3Al(OH)3

去分母得：6 AlO2-+9 H++3 H2O=Al3++5 Al(OH)3

總之，在進(jìn)行任何一個(gè)化學(xué)單元知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，我們只要抓住物質(zhì)特性，用化學(xué)的原理、視角和思維方法去學(xué)習(xí)和理解化學(xué)知識(shí)，那么，化學(xué)就不必死記硬背，我們就會(huì)進(jìn)入一個(gè)依靠化學(xué)規(guī)律進(jìn)行自由學(xué)習(xí)和思考的新天地了。

篇6

一、展示物理美學(xué)特征

物理學(xué)的研究對(duì)象大到天體，小到粒子，從實(shí)體到另一形態(tài)的場(chǎng)、光等都是物質(zhì)的。物質(zhì)又是運(yùn)動(dòng)的，如機(jī)械運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)、光波傳播，實(shí)際上是不同形態(tài)的物質(zhì)的不同運(yùn)動(dòng)形式，它們的運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的，自然界是合理的，簡(jiǎn)單的、有序的，因此，科學(xué)家們?cè)谔剿髡胬淼倪^程中，往往以科學(xué)美作為追求的目標(biāo)，通過他們的努力而形成的物理理論，在內(nèi)容上、形式上是那么自然、簡(jiǎn)單、和諧，都放射出美的光輝。教師平時(shí)教學(xué)中應(yīng)向?qū)W生展示物理知識(shí)美的一面，激發(fā)學(xué)生愛美天性。

物理內(nèi)容的簡(jiǎn)單美，表現(xiàn)在物理概念、規(guī)律的表達(dá)上，科學(xué)、準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔。熱是眾多物理學(xué)家爭(zhēng)論了一個(gè)多世紀(jì)的問題，卻以“大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)”十個(gè)字做了結(jié)論。可見物理美簡(jiǎn)潔，給人以簡(jiǎn)單、明了、深遠(yuǎn)、有序的美感。審美理論認(rèn)為：那些在特定條件下，刺激物被組織的最好、最規(guī)則和具有最大限度的簡(jiǎn)單明了的“形”，會(huì)給人以相當(dāng)愉悅的感受。物理學(xué)的美，最典型、最精粹之處，就是這種“簡(jiǎn)單明了”的簡(jiǎn)潔美。

物理學(xué)的對(duì)稱美，給人一種圓滿。勻稱的美感，運(yùn)動(dòng)與靜止，勻速與變速，引力和斥力，反射和折射，“磁生電”和“電生磁”，平面鏡成像、電荷的正負(fù)、磁場(chǎng)的兩極等，都揭示了自然界物質(zhì)的存在、構(gòu)成、運(yùn)動(dòng)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的對(duì)稱性而產(chǎn)生的美感。在中學(xué)階段體現(xiàn)對(duì)稱美最典型的就是電學(xué)和磁學(xué)，在電學(xué)中有電荷、正電荷、負(fù)電荷，而在磁學(xué)中有磁體、N極、S極。不僅在概念上有高度的對(duì)稱性，在規(guī)律上也有明顯的對(duì)稱性，電荷的規(guī)律是同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。在磁學(xué)中同樣類似的規(guī)律是同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。此外它們都能吸引輕小物體。這種高度的對(duì)稱性表現(xiàn)了物理中的對(duì)稱美，作為自然科學(xué)的一門主課，教學(xué)中就應(yīng)更多地追求對(duì)稱美，把指導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)美的方面去認(rèn)識(shí)物理、學(xué)習(xí)物理來作為物理教學(xué)中審美教育的一個(gè)重要內(nèi)容。

物理學(xué)理論內(nèi)部相互間的融洽而展現(xiàn)和諧美，自由落體、豎直上拋、下拋以及各種直線的勻加速與勻減速運(yùn)動(dòng)都可以統(tǒng)一于運(yùn)動(dòng)學(xué)的速度和位移兩個(gè)公式中，牛頓力學(xué)公式，可以把地上的物體與天上的星體統(tǒng)一起來。

由此可見，教學(xué)中只要我們善于發(fā)掘，物理學(xué)的“簡(jiǎn)潔美”、“對(duì)稱美”、“和諧美”等美學(xué)因素，在中學(xué)物理中便有許多例證。我們要讓物理學(xué)美的素材震撼學(xué)生的心田。

二、物理教學(xué)既要發(fā)展學(xué)生的智力，又要培養(yǎng)學(xué)生的能力

物理教學(xué)即要發(fā)展學(xué)生的智力，又要培養(yǎng)學(xué)生的能力，而后者較前者更為重要。從物理學(xué)本身來看，它研究的各種現(xiàn)象和規(guī)律是互相聯(lián)系的。例如功和能的概念及能的轉(zhuǎn)換和守恒定律，又滲透在各個(gè)分科中。教學(xué)職能即要從人類知識(shí)的總匯中挑選最精華的，運(yùn)用最科學(xué)的方法傳授給學(xué)生，又要使他們具有獨(dú)立獲取知識(shí)和駕馭知識(shí)的能力。要認(rèn)識(shí)到：知識(shí)的傳授離開了知識(shí)的掌握，能力的發(fā)展就成為無源之水，無本之木。

1.系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)

在中學(xué)物理教學(xué)中，貫穿力學(xué)的兩條主線――動(dòng)能定理和動(dòng)量定理、機(jī)械能轉(zhuǎn)換和守恒定律及動(dòng)量守恒定律。這兩個(gè)定理、兩個(gè)定律來源于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，與牛頓第三定律一起構(gòu)成質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的基本規(guī)律，是力學(xué)部分的重點(diǎn)知識(shí)。圍繞這兩條主線，要深入分析牛頓運(yùn)動(dòng)定律，為這兩個(gè)定理打好基礎(chǔ)。動(dòng)量定理、動(dòng)能定理是在牛頓定律基礎(chǔ)上派生出來的定理或推論，它們提供的表達(dá)式與牛頓運(yùn)動(dòng)定律等價(jià)，可代替牛頓第二定律的矢量表達(dá)式中的某分量式，而不是什么新的表達(dá)式。但是動(dòng)量守恒定律是自然界最普遍的規(guī)律之一，能量守恒和轉(zhuǎn)換定律也是反映自然現(xiàn)象的最重要的規(guī)律之一。它們的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的范圍。

2.培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力

要培養(yǎng)思想活躍、有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的人材，必須加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力。做物理實(shí)驗(yàn)，必須滿足于一定的條件才能獲得預(yù)想的結(jié)果，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、選擇測(cè)量?jī)x器、正確觀察現(xiàn)象、完整的讀取數(shù)據(jù)、嚴(yán)格的計(jì)算，是做好實(shí)驗(yàn)不可缺少的過程。讓學(xué)生按照上述過程有目的的科學(xué)訓(xùn)練，自覺地掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，就能增強(qiáng)學(xué)生靈活運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

總之，以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體，形成一個(gè)系統(tǒng)的完整框架。所以系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)，使學(xué)生頭腦中形成力學(xué)體系的清晰圖像，有益于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，從被動(dòng)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)的學(xué)習(xí)，才能用自己的智慧和力量去攻克學(xué)習(xí)難關(guān)，取得良好的學(xué)習(xí)效果。

篇7

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式．電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用．其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)．對(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材．

1．電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力．

場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式．中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容．

“路”是“場(chǎng)”的一種特殊情況．中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等．

“場(chǎng)”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系．麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律，是以“場(chǎng)”為基礎(chǔ)的．“場(chǎng)”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說“場(chǎng)”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法．

2．物理知識(shí)規(guī)律物

理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系．

物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來．物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的．但是，物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性．

第二冊(cè)第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫侖定律．庫侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很小．其適用范圍只適用于點(diǎn)電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況．

“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律．歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的．歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系．電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體．

“磁場(chǎng)”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類比，可以較好地解決磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念．

“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律．在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線．本章以電流、磁場(chǎng)為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)．電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．

“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場(chǎng)，對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)又上升了一步．麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步．

3．通過電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場(chǎng)，每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著．電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用．運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場(chǎng)外還存在著另一種唱—磁場(chǎng)．磁體的周圍也存在著磁場(chǎng)．磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)．磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用．現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn)，并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)．

運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場(chǎng)力的作用．所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過磁場(chǎng)而發(fā)生作用的．麥克斯韋用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，任何變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)．按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)．電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波．

從場(chǎng)的觀點(diǎn)來闡述路．電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流．產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場(chǎng)．導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)的方向，從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處．導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場(chǎng)又要提供自由電荷．當(dāng)導(dǎo)體中電勢(shì)差不存在時(shí)，電流也隨之而終止．

二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體

1．場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題．第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念．電場(chǎng)線，磁感線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段．要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解．

2．電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用．在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場(chǎng)不是力，電勢(shì)不是能等．場(chǎng)中不同位置場(chǎng)的強(qiáng)弱不同，可用受場(chǎng)力者受場(chǎng)力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣?chǎng)的強(qiáng)弱程度．在電場(chǎng)中用電場(chǎng)力做功，說明場(chǎng)具有能量．通常說“電荷的電勢(shì)能”是指電荷與電場(chǎng)共同具有的電勢(shì)能，離開了電場(chǎng)就談不上電荷的電勢(shì)能了．

篇8

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式．電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用．其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)．對(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材．

1．電磁學(xué)的兩種研究方式

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力．

場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式．中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容．

“路”是“場(chǎng)”的一種特殊情況．中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等．

“場(chǎng)”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系．麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律，是以“場(chǎng)”為基礎(chǔ)的．“場(chǎng)”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說“場(chǎng)”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法．

2．物理知識(shí)規(guī)律物

理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系．

物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來．物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的．但是，物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性．

第二冊(cè)第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫侖定律．庫侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點(diǎn)電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況．

“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律．歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的．歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系．電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體．

“磁場(chǎng)”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類比，可以較好地解決磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念．

“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律．在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線．本章以電流、磁場(chǎng)為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)．電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．

“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場(chǎng)，對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)又上升了一步．麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步．

3．通過電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場(chǎng)，每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著．電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用．運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場(chǎng)外還存在著另一種唱—磁場(chǎng)．磁體的周圍也存在著磁場(chǎng)．磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)．磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用．現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn)，并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)．

運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場(chǎng)力的作用．所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過磁場(chǎng)而發(fā)生作用的．麥克斯韋用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，任何變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)．按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)．電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波．

從場(chǎng)的觀點(diǎn)來闡述路．電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流．產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場(chǎng)．導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)的方向，從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處．導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場(chǎng)又要提供自由電荷．當(dāng)導(dǎo)體中電勢(shì)差不存在時(shí)，電流也隨之而終止．

二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體

1．場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題．第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念．電場(chǎng)線，磁感線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段．要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解．

2．電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用．在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場(chǎng)不是力，電勢(shì)不是能等．場(chǎng)中不同位置場(chǎng)的強(qiáng)弱不同，可用受場(chǎng)力者受場(chǎng)力的大小（方向）跟其特征物理量的比值來描述場(chǎng)的強(qiáng)弱程度．在電場(chǎng)中用電場(chǎng)力做功，說明場(chǎng)具有能量．通常說“電荷的電勢(shì)能”是指電荷與電場(chǎng)共同具有的電勢(shì)能，離開了電場(chǎng)就談不上電荷的電勢(shì)能了．

篇9

中學(xué)物理教材闡述的內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)自己的看法。

1.電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)

電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式.電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用.其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場(chǎng)等。為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材。

1.1 電磁學(xué)的兩種研究方式。

整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以"場(chǎng)"和"路"兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法。場(chǎng)是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容。

"路"是"場(chǎng)"的一種特殊情況。中學(xué)教材以"路"為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。

"場(chǎng)"和"路"之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律，是以"場(chǎng)"為基礎(chǔ)的，"場(chǎng)"是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說"場(chǎng)"是實(shí)質(zhì)，"路"是方法。

1.2 物理知識(shí)規(guī)律物。

物理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系。

物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但是，物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性。

第二冊(cè)第一章"電場(chǎng)"重要的物理規(guī)律是庫侖定律。庫侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很小。其適用范圍只適用于點(diǎn)電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況。

"恒定電流"一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系。電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。

"磁場(chǎng)"這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類比，可以較好地解決磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。

"電磁感應(yīng)"這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線。本章以電流、磁場(chǎng)為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。

"電磁振蕩和電磁波"一章是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場(chǎng)，對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)又上升了一步。麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步。

1.3 通過電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立"世界是物質(zhì)的"的觀點(diǎn)。

電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場(chǎng)，每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著。電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用。運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場(chǎng)外還存在著另一種場(chǎng)——磁場(chǎng)。磁體的周圍也存在著磁場(chǎng)。磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用。現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn)，并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)。

運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場(chǎng)力的作用。所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過磁場(chǎng)而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，任何變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。

從場(chǎng)的觀點(diǎn)來闡述路，電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場(chǎng)。導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)的方向，從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處。導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場(chǎng)又要提供自由電荷。當(dāng)導(dǎo)體中電勢(shì)差不存在時(shí)，電流也隨之而終止。

2.以"學(xué)科體系的系統(tǒng)性"貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體

2.1 場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題。第一章"電場(chǎng)"是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念，電場(chǎng)線，磁感線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段，要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解。

2.2 電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場(chǎng)不是力，電勢(shì)不是能等等。場(chǎng)中不同位置場(chǎng)的強(qiáng)弱不同，可用受場(chǎng)力者受場(chǎng)力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣?chǎng)的強(qiáng)弱程度。在電場(chǎng)中用電場(chǎng)力做功，說明場(chǎng)具有能量。通常說"電荷的電勢(shì)能"是指電荷與電場(chǎng)共同具有的電勢(shì)能，離開了電場(chǎng)就談不上電荷的電勢(shì)能了。

篇10

在電場(chǎng)中，如果只有電場(chǎng)力對(duì)常電粒子做功，其他的力不做功或做功的代數(shù)和為零，那么電場(chǎng)力做功使常電粒子的動(dòng)能與電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，他們能的總量保持不變。

例1 如圖1所示，虛線為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4，相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0，一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為26ev和5ev，當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢(shì)能變?yōu)?8ev時(shí)，它的動(dòng)能應(yīng)為（ ）

A.8WB.13WC.20WD.34W

解析 因點(diǎn)電荷只受電場(chǎng)力的作用，因此是動(dòng)能與電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，但總能量守恒，即電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變。設(shè)相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差大小為U，正電荷從a運(yùn)動(dòng)到b，動(dòng)能減少，可知b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，則Ua=-2V，Vb=V，設(shè)正電荷的電量為q，則正電荷在a點(diǎn)、b點(diǎn)的電勢(shì)能Epa=-2qU，Ep=qU，根據(jù)能量守恒定律，Eka+Epa=Ekb+Epb，代入數(shù)據(jù)得qU=7ev，設(shè)點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能電勢(shì)能分別為Ekc、Epc，根據(jù)能量守恒定律有：Eka+Epa=Ekc+Epc，即26ev+（-14ev）=Ekc+(-8ev)解得Ekc=20ev,所以先項(xiàng)C正確。

例2 如圖2所示，以絕緣光滑的水平面上，有兩個(gè)帶電小球A和B（可視為點(diǎn)電荷）相距2m，質(zhì)量mA=MB2=10g，它們由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B的速度為3m/s時(shí)，求這段時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)電荷的電勢(shì)能改變了多少？

解析 兩小球在運(yùn)動(dòng)過程中只有電場(chǎng)力做功，雖然，電場(chǎng)力做功實(shí)現(xiàn)了電勢(shì)能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。由動(dòng)量守恒定律 mAvA-mBvB=0

得vA=mBvBmA=2×3m/s=6m/s

因電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以

nEP=12mAv2A+12mBv2A

=12×10×10-3（36+18）J

=0.27J

2 只有電場(chǎng)力和重力做功的問題

在電場(chǎng)中，如果只有電場(chǎng)力和重力對(duì)帶電粒子做功，其他力不做功或做功的代數(shù)和為零，那么帶電粒子的機(jī)械能與電勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，總的能量保持守恒。

例3 如圖3所示，用細(xì)線懸掛質(zhì)量為m，電量為q的小球于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，從懸線豎直A處由靜止釋放小球，已知當(dāng)擺角為α?xí)r，小球的動(dòng)能最大，若小球重力勢(shì)能的增量為ΔE1，電勢(shì)能的增量為ΔE2，總勢(shì)能的增量為ΔE1，則小球從A到B的過程中，下列正確的判斷是（ ）

A.ΔE1>0，ΔE2

B.ΔE10，ΔE=0

C.ΔE1>0，ΔE2

D.ΔE1>0，ΔE20

解析 小球在擺動(dòng)過程中，只有重力和電場(chǎng)力做功，所以電勢(shì)能和機(jī)械能總和保持不變。電勢(shì)能的減少等于機(jī)械能的增加。ΔE1>0，ΔE2

例4 如圖4所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與以正電荷Q為圓心的某圓交于B、C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電量為-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無初速度下滑，已知1

（1）小球由A到B的過程中電場(chǎng)力做的功

（2）AC兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

解析 （1）小球由A到B的過程中，重力對(duì)其做正功，又由正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布及方向可知，電場(chǎng)力對(duì)其做正功，小球由靜止下滑，則由動(dòng)能定理得：mgh+W電=12mv2B-0

所以W電=12m?3gh-mgh=12mgh

（2）由圖可知，B、C在同一等勢(shì)面上，所以A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差。由動(dòng)能定理有：qUAB+mgh=12mv2B-0

qUAB=12?m?3gh-mgh=12mgh

所以 UAB=mgh2q即UAC=mgh2q。

3 只有電場(chǎng)力、摩擦力做功的問題

若只有電場(chǎng)力、摩擦做功，則電勢(shì)能、動(dòng)能與內(nèi)能間的轉(zhuǎn)化，總能量守恒

例5 如圖5所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向左，帶正電的小物塊沿絕緣水平面向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為100J，經(jīng)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了原來的45，在減少的動(dòng)能中有35轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，則它再次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)具有的動(dòng)能為

A.4JB.20JC.52JD.80J

解析 小物塊的動(dòng)能減少只有其中的一部分轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，說明有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，也就是小物體在運(yùn)動(dòng)過程中受得了摩擦力，電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，即滑動(dòng)摩擦力做功與路徑有關(guān)，小物體由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中動(dòng)能減少了45，即80J，小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)所具有的動(dòng)能為20J，當(dāng)小物塊的動(dòng)能為零時(shí)，其中有25轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即克服摩擦力做功為8J，當(dāng)小物塊返回B點(diǎn)時(shí)，克服摩擦力做功還是8J，故動(dòng)能只有4J，所以選項(xiàng)A正確。

例6 一個(gè)質(zhì)量為m帶有電量-q的小物體，可在水平軌道OX上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿OX正方向，如圖6所示，小物體以初速度v0從x0點(diǎn)沿x0軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力作用，且f

解析 帶電體在運(yùn)動(dòng)中，從整個(gè)過程而言，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少。帶電體克服摩擦力作用，內(nèi)能增加，減少的動(dòng)能和電勢(shì)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。由于qE>f，物體最終停在O處。

由能量守恒得 fs=12mv20+qEx0