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课堂是学生学习的场所,也是教师根据教学实际,创设必要的情境,给学生提供课内实践的机会,使他们在活动中掌握知识、感悟道理、体验情感.课堂中常会有一些意想不到的事发生,这些突发“事件”其实很值得老师反思.一节习题课教学的一次“意外”,课后反思觉得有必要写出来与大家共享.
问题真空中有两个点电荷a和b,带电荷量分别为Qa和Qb,相距为r,在它们共同形成的电场中只画出一条电场线M,但没有标明方向如图1所示
通常情况下,给出的一条电场线是连接a和b的曲线,毫无疑问a、b为异种电荷,选项A正确;若电荷量相等,其周围电场线的分布关于点电荷连线的中垂面对称,给出的电场线关于中垂面不具有对称性,故选项B错误;因为不知道a、b谁正谁负,所以无法确定电势高低的变化,选项C错误;又因为a、b为异种电荷,有一条电场线必与连线重合,画出连线便可看出电场线的分布情况,由a到b电场强度先减弱后增强,选项D错误,只有选项A正确.对这个问题的解答教师如果就照上述讲给学生,学生再做必要的笔记,基本能把问题弄懂.通常情况下教师为了把计划的内容进行完,也不愿在一道选择题上多花时间.如果多数学生对这道题的分析解答能达到上述程度,教学效果肯定不错,可事实上可能只有少数学生对上述解答心领神会,多数学生仍是听着懂了,下课就忘了,课堂效率并不高.如何让课堂效率更高呢?教师在课堂上不要怕因为个别问题耽误时间,每节课根据教学内容选一两个问题让学生展开讨论,这次“意外”就是在讨论中发生的.
本题的B选项,因为已知电场线关于a、b连线的中垂面不具有对称性,所以它们的带电荷量肯定不等.我便追问“Qa和Qb哪者电荷量大?”,学生开始议论纷纷,我发现他们对这个问题很有兴趣,于是我借机让学生展开讨论,“意外”就此开始,两三分钟后叫学生作答,有说QaQb.问及理由,有的说是凭感觉;有的说再作几条电场线,看电场线的疏密;有的说作连线的中垂线,看中垂线两侧电场线的分布;还有的说作连线的平行线;也有的说看已知电场线上离连线最远的点的场强等.在众多回答中,答Qa>Qb的是多数.至此,我想这堂课肯定不能按计划进行,只能边走边看.我很快地将学生的回答做了简单的梳理,让学生从电场线疏密和找特殊点两方面继续讨论分析,又过了三四分钟后,再让学生做答.最后我把学生的回答从定性分析和定量计算两方面做了整理,由易到难得到以下四种有代表性的解答.
一、定性分析
1.Qa、Qb是异号电荷,它们的连线本身就是一条电场线,加上已知电场线就有两条电场线,两条电场线就能看出疏密,同一电场中,a电荷附近的电场线密,所以a电荷的带电荷量较大.
2.作已知电场线关于Qa、Qb连线对称的电场线,再作a、b连线的中垂线,Qa所在一侧电场线密,所以a电荷的带电荷量较大.
上述两种解答,都是看电场线疏密,定性地判定了a、b带电荷量多少关系.为了使解答更有说服力,我又启发学生从量的角度分析解答.比如,如果以相同的半径(半径小于a、b间距的一半)分别以点电荷a、b为圆心画弧,看弧线处电场线的疏密,同时我在黑板上作了图(图2)
二、定量计算
3.作a、b连线的中垂线(面)与已知电场线交于一点c,连接ac、bc,假定a带正电、b带负电,c点的场强Ec沿c点切线方向,Ec是a、b两点电荷在c处场强Ea、Eb的矢量和,作如图3所示的平行四边形,
显然Ea>Eb,根据点电荷的场强计算式E=kQ[]r2,在r相等的情况下Q大则E大,c为中垂线上的点,ac=bc,所以Qa>Qb.
4.假定a带正电、b带负电,找到电场线上离连线最远的点为d,d点的沿切线一定与连线平行,即场强Ed方向与连线平行,同样Ed是a、b两点电荷在d处场强Ea、Eb的矢量和,由平行四边形定则可得如图4所示的平行四边形.
这儿确定Ea>Eb的方法有两种.方法一:连接ad、bd,图中矢量三角形与几何三角形abd相似,对应边成比例,即Ea:Eb=ad:bd,ad>bd,所以Ea>Eb.方法二:设∠dab=α,∠dba=β,α<β,Ed方向平行于连线,所以Ea、Eb在垂直于连线方向的分量等大反向,即Easinα=Ebsinβ,得Ea>Eb.由E=kQ[]r2,得Q=Er2[]k,则Qa=Eaad2[]k,Qb=Ebbd2[]k,很显然Qa>Qb.
3、4两种解答通过定量地运算和推理得到了a、b两电荷带电荷量的多少关系,比1、2更有说服力.上述内容课堂上没来得及分类整理下课铃就响了,只好把整理的事留成课后作业,然后宣告下课.课后我也有疑问:这些内容是否超纲?花一节课时间讨论解决这样一个问题值不值呢?问题其实就是一个电场叠加的问题,主要用到了平行四边形定则,不存在超纲,运用了场的叠加原理也复习了平行四边形定则,是值得的.
在实施新课程的今天,教师要转变观念,学生自己能解决的问题让他们自己解决,课堂上让学生真正“动起来”,在提高课堂实效上下功夫.教师要放开手脚,以“合作者”的身份参与学生的学习活动,要善于创设各种机会,帮助学生去发现、去探索知识的奥秘,用心去营造一种学习氛围,充分培植学生的自信心,从而让学生以活跃、旺盛和高昂的精神状态去积极参与学习情景.
问题真空中有两个点电荷a和b,带电荷量分别为Qa和Qb,相距为r,在它们共同形成的电场中只画出一条电场线M,但没有标明方向如图1所示
通常情况下,给出的一条电场线是连接a和b的曲线,毫无疑问a、b为异种电荷,选项A正确;若电荷量相等,其周围电场线的分布关于点电荷连线的中垂面对称,给出的电场线关于中垂面不具有对称性,故选项B错误;因为不知道a、b谁正谁负,所以无法确定电势高低的变化,选项C错误;又因为a、b为异种电荷,有一条电场线必与连线重合,画出连线便可看出电场线的分布情况,由a到b电场强度先减弱后增强,选项D错误,只有选项A正确.对这个问题的解答教师如果就照上述讲给学生,学生再做必要的笔记,基本能把问题弄懂.通常情况下教师为了把计划的内容进行完,也不愿在一道选择题上多花时间.如果多数学生对这道题的分析解答能达到上述程度,教学效果肯定不错,可事实上可能只有少数学生对上述解答心领神会,多数学生仍是听着懂了,下课就忘了,课堂效率并不高.如何让课堂效率更高呢?教师在课堂上不要怕因为个别问题耽误时间,每节课根据教学内容选一两个问题让学生展开讨论,这次“意外”就是在讨论中发生的.
本题的B选项,因为已知电场线关于a、b连线的中垂面不具有对称性,所以它们的带电荷量肯定不等.我便追问“Qa和Qb哪者电荷量大?”,学生开始议论纷纷,我发现他们对这个问题很有兴趣,于是我借机让学生展开讨论,“意外”就此开始,两三分钟后叫学生作答,有说Qa
一、定性分析
1.Qa、Qb是异号电荷,它们的连线本身就是一条电场线,加上已知电场线就有两条电场线,两条电场线就能看出疏密,同一电场中,a电荷附近的电场线密,所以a电荷的带电荷量较大.
2.作已知电场线关于Qa、Qb连线对称的电场线,再作a、b连线的中垂线,Qa所在一侧电场线密,所以a电荷的带电荷量较大.
上述两种解答,都是看电场线疏密,定性地判定了a、b带电荷量多少关系.为了使解答更有说服力,我又启发学生从量的角度分析解答.比如,如果以相同的半径(半径小于a、b间距的一半)分别以点电荷a、b为圆心画弧,看弧线处电场线的疏密,同时我在黑板上作了图(图2)
二、定量计算
3.作a、b连线的中垂线(面)与已知电场线交于一点c,连接ac、bc,假定a带正电、b带负电,c点的场强Ec沿c点切线方向,Ec是a、b两点电荷在c处场强Ea、Eb的矢量和,作如图3所示的平行四边形,
显然Ea>Eb,根据点电荷的场强计算式E=kQ[]r2,在r相等的情况下Q大则E大,c为中垂线上的点,ac=bc,所以Qa>Qb.
4.假定a带正电、b带负电,找到电场线上离连线最远的点为d,d点的沿切线一定与连线平行,即场强Ed方向与连线平行,同样Ed是a、b两点电荷在d处场强Ea、Eb的矢量和,由平行四边形定则可得如图4所示的平行四边形.
这儿确定Ea>Eb的方法有两种.方法一:连接ad、bd,图中矢量三角形与几何三角形abd相似,对应边成比例,即Ea:Eb=ad:bd,ad>bd,所以Ea>Eb.方法二:设∠dab=α,∠dba=β,α<β,Ed方向平行于连线,所以Ea、Eb在垂直于连线方向的分量等大反向,即Easinα=Ebsinβ,得Ea>Eb.由E=kQ[]r2,得Q=Er2[]k,则Qa=Eaad2[]k,Qb=Ebbd2[]k,很显然Qa>Qb.
3、4两种解答通过定量地运算和推理得到了a、b两电荷带电荷量的多少关系,比1、2更有说服力.上述内容课堂上没来得及分类整理下课铃就响了,只好把整理的事留成课后作业,然后宣告下课.课后我也有疑问:这些内容是否超纲?花一节课时间讨论解决这样一个问题值不值呢?问题其实就是一个电场叠加的问题,主要用到了平行四边形定则,不存在超纲,运用了场的叠加原理也复习了平行四边形定则,是值得的.
在实施新课程的今天,教师要转变观念,学生自己能解决的问题让他们自己解决,课堂上让学生真正“动起来”,在提高课堂实效上下功夫.教师要放开手脚,以“合作者”的身份参与学生的学习活动,要善于创设各种机会,帮助学生去发现、去探索知识的奥秘,用心去营造一种学习氛围,充分培植学生的自信心,从而让学生以活跃、旺盛和高昂的精神状态去积极参与学习情景.