这些年我们一起纠结的奇形怪状电场

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  摘 要:认识均匀带电的圆环、圆盘、球壳、球体、无穷大的平面、无穷大的导体的模型,及对应线、面、体的角度来研究带电体的电场。讨论如何运用所学知识,在充分理解题意的基础上,运用等效叠加原理进行迁移,达到化难为简。
  关键词:电场;叠加;化难为简
  中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)3-0038-4
  电场作为主干知识点,一直都是高考考查的热点。然而,近年来高考试题中出现的一些带电体的电场却让我们很纠结,如:均匀带电的圆环、圆盘、球壳、无穷大平面等等,这些习题在我们课本上也见不到,通常是以信息给予的形式来考查考生提取信息、分析问题、解决问题的能力。试题中蕴含着复杂的微积分思维,但考纲和考试说明对复杂的微积分运算又不做要求,所以,这类考题对考生的理解能力、迁移能力要求比较高,有一定的区分度。
  1 环环相扣(圆环与拼接圆环)
  例题1 (2014年高考江苏卷)如图1所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )
  以上六道例题分别以均匀带电的圆环、圆盘、球壳、球体、无穷大的平面、无穷大的导体的模型,即对应线、面、体的角度来研究带电体的电场。如果认真求解的话,势必会用到线积分、面积分和体积分等复杂数学运算,但是这并非命题人的本意。高考试题本身要求考生能运用所学知识,在充分理解题意的基础上,运用等效叠加原理进行迁移,达到化难为简的目的,从而选拔出真正有能力的人才。这些看似奇葩的电场,实际上是对我们考生智慧的挑战。所以,我们在平时的复习时,要在侧重基本知识的基础上,注重拓展和迁移,达到真正提升能力的目的。
  参考文献:
  [1]刘小云.浅谈高中物理电场叠加问题的几种解题技巧[J].数理化学习(高中版),2014(9):21.
  [2]江阳. 用等分法求解有关电场问题[J].物理教学探讨,2006,24(2):45.
  [3]丁同合.关于电场叠加原理的进一步讨论[J].中国教育技术装备,2010(32):113(栏目编辑 罗琬华)
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