淺談高中物理電場中等效重力問題

物理是一門揭示物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)之間的相互聯(lián)系的學(xué)科，對我們正確地認識世界與各種事物十分重要。通過學(xué)習(xí)物理知識，我們可以了解常見物體的運動方式、光與聲音的傳播方式、奇妙的電學(xué)知識、奧秘的星空。物理學(xué)開啟了智慧的大門，使學(xué)生了解萬物的規(guī)律、增強思考能力。所以，教師應(yīng)當(dāng)重視物理教學(xué)，積極地改進教學(xué)中出現(xiàn)的問題。

高中物理教學(xué)內(nèi)容有很多，包括物體之間的力和相互作用、電流與磁場現(xiàn)象、星體之間的萬有引力等。這些內(nèi)容都十分重要。但是，電場知識往往是教學(xué)中的重點和難點，教師往往對此方面的教學(xué)缺乏清晰的思路，學(xué)生也缺乏正確的解題思路。本文對高中物理電場中等效重力問題進行了具體分析。

一、物理電場中等效重力法的作用

等效重力法可以使繁瑣的物理電場問題被學(xué)生輕輕松松地解答。在解答重力不可忽略的帶電物體在勻強電場中運動、能量問題時，我們常采用的方法是：把物體的運動分解成沿重力和電場力方向的兩個分運動，然后根據(jù)要求解答有關(guān)的問題.用該種方法處理一些電場問題時，顯得十分復(fù)雜.根據(jù)勻強電場和重力場的等效性，如果把重力場和勻強電場兩場的問題轉(zhuǎn)化為一個場的問題——建立“等效重力場”來處理該類有些題目，就會顯得簡潔，而且便于理解。

二、高中物理電場等效重力問題的教學(xué)步驟

1.講解豎直平面的重力問題

在講授電場等效重力問題時，教師應(yīng)當(dāng)先講解豎直平面的重力問題。以繩拉物體在豎直平面做圓周運動為例，在最高點時重力提供向心力，此時物體的運動速度最小mg=1/2mv2。在最低點時重力向下，向心力向上。此時重力與向心力相等，物體的速度為零。教師應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生先了解物體在只有重力的時做圓周運動時的狀態(tài)及受力情況。這是學(xué)習(xí)物理電場中等效重力問題中最重要的部分。

2.講解復(fù)合場疊加問題

在講解復(fù)合場時，教師應(yīng)當(dāng)先讓學(xué)生掌握“等效重力場”的概念。例如，等效重力場是重力場和電場疊加而成的復(fù)合場；等效重力是重力和電場力的合力；等效重力加速度是等效重力與物體質(zhì)量的比值；等效“最低點”是物體自由時能處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)的位置；等效“最高點”是物體圓周運動時與等效“最低點”關(guān)于圓心對稱的位置。學(xué)生掌握了這些基本的概念后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進行一些具體問題的解答。

（1）物體受力分析的講解

首先，教師應(yīng)當(dāng)帶領(lǐng)學(xué)生分析復(fù)合場中的物體所受到的力。在勻強電場中，物體會受到電場力和重力的作用，而且兩者的合力的大小和方向都是不變的。教師可以讓學(xué)生自己動手在圖上畫出物體受到的力，并畫出兩者合成的合力。受力分析的步驟十分關(guān)鍵，只有正確地認識到物體所受到的力，學(xué)生才能做出正確的分析。

（2）分析物體在電場中的運動狀態(tài)

物體所受的合力應(yīng)當(dāng)與其初速度之間存在夾角。合力提供物體運動的向心力。教師可以引導(dǎo)學(xué)生在電場中找出物體做圓周運動的最高點與最低點，然后再根據(jù)公式F（合力）=mvo2/r求出物體做圓周運動時的半徑。

（3）畫出物體的運動軌跡

在求出物體運動的半徑后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生用用圓規(guī)畫出粒子的運動曲線圖。作圖的過程十分重要。在作圖時，教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合題目實際進行畫圖，不能憑自己的想象，否則題目便不能被正確的解答。作圖時，學(xué)生用圓規(guī)輕輕地描出物體的運動軌跡。一個清晰合理的運動曲線圖可以加快題目的解答。

（4）結(jié)合具體問題進行具體分析

高中物理中等效重力的題型也是多種多樣的，但是萬變不離其宗。只有掌握了正確的解題方法，一切問題便會迎刃而解。學(xué)生在解答題目時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合等效重力思想，具體問題進行具體分析，然后根據(jù)題目要求處理問題。

學(xué)生可以十分牢固地掌握了等效重力問題，并且有了清晰合理的解題思路。教師在講解高中物理重點問題時，一定要有清晰的教學(xué)思路，然后根據(jù)學(xué)生情況講授合理的解題步驟。這樣，學(xué)生逐漸可以體會到學(xué)習(xí)高中物理的樂趣，不再對物理望而卻步。高中物理課堂也會由枯燥的學(xué)習(xí)環(huán)境變得簡單、愉悅起來。教師還應(yīng)當(dāng)逐漸培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力，讓其對物理知識形成獨特的見解，使其對物理題型進入深入地思考，努力探尋更加簡便的解題方法，進而開闊物理思維。

三、總結(jié)

高中物理等效重力問題十分重要，本文對其教學(xué)方法和解題思路進行了具體闡述。經(jīng)過教學(xué)實踐證明，這種物理解題方法十分有效。復(fù)雜的物理電場問題可以被高中學(xué)生輕輕松松地解決了，他們基本上掌握了物理中的等效重力問題，并且可以將其運用于所有的題型中。但是，高中物理教學(xué)之路還漫長而修遠，需要廣大教師結(jié)合學(xué)生實際情況在教學(xué)之路上披荊斬棘，上下求索出適合自己的教學(xué)方法。