时间：2023-03-20 00:19:01
（一）知识与技能
1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态．
2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的．
3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算．
4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算．
（二）过程与方法
通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量q的比例关系，使学生理解比值F/q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。
（三）情感态度与价值观
培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
重点：电场强度的概念及其定义式
难点：对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
教学过程
（一）引入新课
问题引入：电荷间的相互作用力是怎样产生的？
（二）新课教学-----第3节电场电场强度
1、电场：
启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性．利用课本图14－5说明：电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用．电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用．
（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场.
特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.
物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.
（2）基本性质：主要表现在以下几方面
①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.
②电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.
③当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量.
可见，电场具有力和能的特征
提出问题：同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的？引出电场强度的概念：因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以靠成同一电荷q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向．
2、电场强度(E)：
由图1.2-1可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知，电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷----
（1）关于试探电荷和场源电荷-（详见P12）
注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响
指出：虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱，但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱．实验表明：在电场中的同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱．
（2）电场强度
①定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强．用E表示。
公式（大小）：E=F/q（适用于所有电场）
单位：N/C意义P13
提出问题：电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢？
②方向性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．
指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．
带领学生讨论真空中点电荷周围的电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点，判断其所受的电场力的大小和方向，从而得出该点场强．．
唯一性和固定性
电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.
带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向．在此过程中注意引导学生总结公式E=F/q和E=kQ/r2的区别及联系．
3、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加
（1）点电荷周围的电场
①大小：E=kQ/r2（只适用于点电荷的电场）
②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q．(参见课本图14－7)
说明：公式E=kQ/r2中的Q是场源电荷的电量，r是场中某点到场源电荷的距离．从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关．
提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理．
（2）电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．
先分析方法（P13-14）后举例：先在同一直线再不在同一直线。
例如：课本图1.3-3中P点的场强，等于＋Q1在该点产生的场强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和．从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的．利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强．
【例题】（课本P9例题演变）在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点的场强．A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m
分析：点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2，它们大小相等，方向如图所示，合场强E在E1和E2的夹角的平分线上，此平分线跟Q1和Q2的连线平行．
解：E=E1cos60°＋E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入数值得E=2.7×104N/C
可以证明：一个半径为R的均匀球体（或球壳）在外部产生的电场，与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同，球外各点和电场强度一样
即：E=kQ/r2
组织学生讨论课本中的【说一说】，由学生讨论后归纳：
（1）关于静电平衡
（2）静电平衡后导体内部电场的特点：
①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意：这时的场强是合场强，即外电场和感应电场的叠加）
②处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。
4、电场线
（1）电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
（2）电场线的基本性质
①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.
②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).
③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.
④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)
介绍各种点电荷电场线的分布情况。
【演示】模拟电场线
指出：电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。
5、匀强电场
(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.
(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图14.3-1.
常见电场的电场线
电场
电场线图样
简要描述
正点电荷
发散状
负点电荷
会聚状
等量同号电荷
相斥状
等量异号电荷
相吸状
匀强电场
平行的、等间距的、同向的直线
（三）【小结】对本节内容做简要的小结
巩固练习
1．下列说法中正确的是：[ABC]
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
2．下列说法中正确的是：[BC]
A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关
C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向
D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的
3．下列说法中正确的是：[ACD]
A．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量
B．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量
C．在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2
D．无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变
4．讨论电场力与电场强度的区别于联系
作业
复习本节课文
1、思考课本P16问题与练习第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)题．
2、作业纸．
参考题
在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向
左，下列说法正确的是：[]
A．当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左
B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强
C．该点的场强方向一定向右
D．以上说法均不正确
真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r．两点电荷连线中点处
的电场强度的大小为：[]
A．B．2kq/r2C．4k/r2D．8kq/r2
3．真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．则Q2在A处产生的场强大小是________N/C，方向是________；若移开Q2，则Q1在B处产生的场强的大小是________N/C，方向是________．
说明
1．电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱，同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强．
2．应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度，知道这个比值与电荷q无关，是反映电场性质的物理量．
用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义．
3．应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义，以及它们的区别和联系．
4．应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加的情形．通过这种计算，使学生理解场强的矢量性
5．电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。
教后记：
1、对于两个公式的理解以及电场强度的定义还存在问题，要通过题目去强化。
2、对于几种典型问题，学生死记答案，要让他们养成分析题目的习惯。
1.了解电场的概念
2.理解电场强度的概念
3.掌握电场强度的计算方法
二、重点、难点分析
1.重点是使学生理解电场强度的概念及掌握电场强度的计算方法。
2.电场强度是描述电场性质的物理量之一，这是难点。初学者容易把电场强度跟电场力混同起来。
三、主要教学过程
1.复习库仑定律
在真空中两点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。
2.新课引入
任何力的作用都离不开物质，脚踢球，脚对球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，狗对雪橇的拉力是通过绳子作用的；地球对地表附近物质的作用力是通过重力场——物质；两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的，这就是电场。
3．教学过程设计
（1）电场
a．电荷周围存在一种特殊物质
提问：既然场是物质，为什么我们看不到呢？
答：物质形式实体（由分子组成）；看的见，摸的着。
场（形式）：看不见，摸不着，不以人的感官意识为转移的客观存在。
例如可见光波长由7000~4000，但还有很多波长的光线我们看不到，但不等于它们不存在。不能以人灯感官为标准判一存在与否。场客观存在的证明是它有力、能的特性。例如重力场对有质量的物体有力的作用，用可对物体做功，说明其能量。电场对放入其的电荷Q也有力的作用，可对Q做功，说明其有能量。
b．电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，此力称电场力。
c.静电场：静止电荷的电场。
场有能和力的特性，我们先看电场中力的性质，它是本章的重要内容，先以点电荷为例。
如图1所示，在+Q电场中A点分别放入电荷q1、q2、q3则它们分别受电场力为：
A:F1=F2=;F3=
看看上式，我们可发现场电荷Q对不同的检验电荷q有不同的电场力，但只要A点位置不变，F与q的比值就不变。
若换到B点，则
从上面分析看出：Q固定则电场的空间分布固定，对于场中某点固定，值仅与Q、r有关，与检验电荷无关，它反映的是电场的性质，反映的是电场的强弱，称场强。
（2）电场强度
a.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
b.定义式：
E=
F——电场力国际单位：牛（N）
q——电量国际单位：库（C）
E——电场强度国际单位：牛/库（N/C）
c.物理意义：
电场中某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。
d．电场强度是矢量，规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向。电场中同一点，+q、-q受力方向不同，场强只能有一个方向，规定以+q的受力方向为正。
例在图2中标出A、B、C、D四点的电场强度的方向。
正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离+Q，负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向-Q。
e.单位：牛/库N/C
E=借助于点电荷场强推出，可适用于任意电场。
（3）一个点电荷电场的场强
a.真空中：E=（与检验电荷q无关，仅与场电荷Q及r有关）
b.方向：正电荷在该点受电场力方向（以后还会遇到各点场强大小，方向均相同的匀强电场）
（4）两个点电荷产生的电场的叠加原理
如图3所法，在正点电荷Q1与负点电荷Q2产生的电场中有一点A，求A点的电场强度EA，由电场强度定义可知，EA在数值上为+1C点电荷在A点所受的电场力。今在A点放
q=1+C，q将同时受到Q1和Q2的作用，每个作用力都能单独用库仑定律求出，就像另一个电荷不存在一样，而q受的合力为各分力的矢量和，又因为q是1C正电荷，所以它受的电场力在数值上等于场强，也就是说A点的合场强为Q1与Q2单独在A眯产生的场强的矢量和，这就是电场强度的叠加原理。
用电场强度的叠加原理可以求和任意多个点电荷产生的电场强度，任何一个带电体不管其电荷分布多么复杂，都可以视为由许多点电荷组成，因而可以用场强叠加原理求出它的场强。可以看出，真空中任意多个点电荷产生的电场强度，仅由场是荷、电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关。
（5）比较：E=和E=
a.E=是场强的定义式，适用于任何电场。
b.E=是点电荷电场中场强的计算式。
（6）电场强度小结
a.电场中某点场强大小和方向，均与该点放不放检验电荷、放那种电荷、放多大检验电荷无关，是电场自身的性质，与外界因素无关。对确定的电场来说，在某点放单位正电荷时，它受电场力的大小和方向是确定的。
定义式：E=数值上等于+1C的电荷受到的电场力，对所有电场都成产。
b.场强方向：正电荷
单位：牛/库（N/C）
决定因素：场电荷、场中位置
叠加原理
（7）例题
例1.场电荷Q=2×10-4C，是正点电荷：检验电荷q=2×10-5，是负电荷，它们相距r=2m而静止且都在真空中，如图4所示。求：
(1)q受的电场力。
(2)q所在的B点的场强EB.
(3)只将q换为=4×10-5C的正点电荷，再求受力及B点的场强。
(4)将受力电荷拿去后再求B点场强。
解：（1）库仑定律：F===9N方向在A与B的连线上，且指向A。
（2）由电场强度的定义：E=所以E==4.5×105N/C方向由A指向B。
（3）由库仑定律：==18N方向由A指向B。
E=方向由A指向B。
（4）因E与q无关，自然q=0也不会影响E的大小与方向，所以拿走q后场强不变。
例2如图5（a）所示，点电荷q与9q静止于真空中，相距r，它们均为正电荷，求：
（1）连线中点A的场强EA；
（2）求场强为0的点位置。
解（1）在A点放=1C，它受力情况如图5（c）所示，F为q对的作用力，9F为9q对的作用力，而合力为8F方向指向q，所以
EA=8
方向：向左指向q。
1.了解电场的概念
2.理解电场强度的概念
3.掌握电场强度的计算方法
二、重点、难点分析
1.重点是使学生理解电场强度的概念及掌握电场强度的计算方法。
2.电场强度是描述电场性质的物理量之一，这是难点。初学者容易把电场强度跟电场力混同起来。
三、主要教学过程
1.复习库仑定律
在真空中两点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。
2.新课引入
任何力的作用都离不开物质，脚踢球，脚对球的力直接作用在球上;狗拉雪橇，狗对雪橇的拉力是通过绳子作用的;地球对地表附近物质的作用力是通过重力场——物质;两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的，这就是电场。
3.教学过程设计
(1)电场
a.电荷周围存在一种特殊物质
提问：既然场是物质，为什么我们看不到呢?
答：物质形式实体(由分子组成);看的见，摸的着。
场(形式)：看不见，摸不着，不以人的感官意识为转移的客观存在。
例如可见光波长由7000~4000，但还有很多波长的光线我们看不到，但不等于它们不存在。不能以人灯感官为标准判一存在与否。场客观存在的证明是它有力、能的特性。例如重力场对有质量的物体有力的作用，用可对物体做功，说明其能量。电场对放入其的电荷Q也有力的作用，可对Q做功，说明其有能量。
b.电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，此力称电场力。
c.静电场：静止电荷的电场。
场有能和力的特性，我们先看电场中力的性质，它是本章的重要内容，先以点电荷为例。
如图1所示，在+Q电场中A点分别放入电荷q1、q2、q3则它们分别受电场力为：
A:F1=F2=;F3=看看上式，我们可发现场电荷Q对不同的检验电荷q有不同的电场力，但只要A点位置不变，F与q的比值就不变。
若换到B点，则从上面分析看出：Q固定则电场的空间分布固定，对于场中某点固定，值仅与Q、r有关，与检验电荷无关，它反映的是电场的性质，反映的是电场的强弱，称场强。
(2)电场强度
a.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
b.定义式：
E=F——电场力国际单位：牛(N)
q——电量国际单位：库(C)
E——电场强度国际单位：牛/库(N/C)
c.物理意义：
电场中某点的电场强度数值上等于单位正电荷在那里所受的电场力。
d.电场强度是矢量，规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向。电场中同一点，+q、-q受力方向不同，场强只能有一个方向，规定以+q的受力方向为正。
例在图2中标出A、B、C、D四点的电场强度的方向。
正点电荷电场中某点电场强度方向沿连线背离+Q，负点电荷电场中某点电场强度方向沿连线指向-Q。
e.单位：牛/库N/C
E=借助于点电荷场强推出，可适用于任意电场。
(3)一个点电荷电场的场强
a.真空中：E=(与检验电荷q无关，仅与场电荷Q及r有关)
b.方向：正电荷在该点受电场力方向(以后还会遇到各点场强大小，方向均相同的匀强电场)
(4)两个点电荷产生的电场的叠加原理
如图3所法，在正点电荷Q1与负点电荷Q2产生的电场中有一点A，求A点的电场强度EA，由电场强度定义可知，EA在数值上为+1C点电荷在A点所受的电场力。今在A点放
q=1+C，q将同时受到Q1和Q2的作用，每个作用力都能单独用库仑定律求出，就像另一个电荷不存在一样，而q受的合力为各分力的矢量和，又因为q是1C正电荷，所以它受的电场力在数值上等于场强，也就是说A点的合场强为Q1与Q2单独在A眯产生的场强的矢量和，这就是电场强度的叠加原理。
用电场强度的叠加原理可以求和任意多个点电荷产生的电场强度，任何一个带电体不管其电荷分布多么复杂，都可以视为由许多点电荷组成，因而可以用场强叠加原理求出它的场强。可以看出，真空中任意多个点电荷产生的电场强度，仅由场是荷、电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关。
(5)比较：E=和E=a.E=是场强的定义式，适用于任何电场。
b.E=是点电荷电场中场强的计算式。
(6)电场强度小结
a.电场中某点场强大小和方向，均与该点放不放检验电荷、放那种电荷、放多大检验电荷无关，是电场自身的性质，与外界因素无关。对确定的电场来说，在某点放单位正电荷时，它受电场力的大小和方向是确定的。
定义式：E=数值上等于+1C的电荷受到的电场力，对所有电场都成产。
b.场强方向：正电荷
单位：牛/库(N/C)
决定因素：场电荷、场中位置
叠加原理
(7)例题
例1.场电荷Q=2×10-4C，是正点电荷：检验电荷q=2×10-5，是负电荷，它们相距r=2m而静止且都在真空中，如图4所示。求：
(1)q受的电场力。
(2)q所在的B点的场强EB.
(3)只将q换为=4×10-5C的正点电荷，再求受力及B点的场强。
(4)将受力电荷拿去后再求B点场强。
解：(1)库仑定律：F===9N方向在A与B的连线上，且指向A。
(2)由电场强度的定义：E=所以E==4.5×105N/C方向由A指向B。
(3)由库仑定律：==18N方向由A指向B。
E=方向由A指向B。
(4)因E与q无关，自然q=0也不会影响E的大小与方向，所以拿走q后场强不变。
例2如图5(a)所示，点电荷q与9q静止于真空中，相距r，它们均为正电荷，求：
(1)连线中点A的场强EA;
(2)求场强为0的点位置。
解(1)在A点放=1C，它受力情况如图5(c)所示，F为q对的作用力，9F为9q对的作用力，而合力为8F方向指向q，所以
EA=8方向：向左指向q。
(2)先分析E=0的点可能的位置范围，因在该点放+1C时，它受力为零，所以q与9q的连线上，当+1C作用力一定等大反向，因而两力共线，由此可以断定E=0的点在q与9q的连线上，当+1C放于q以左及9q以右的连线上时，它受的两个力都同向，因而不可能抵消，所以E=0的点一定在两点电荷中间的连线上。
关键词:物理电学 物理概念 概念混淆
选择好良好的教学模式在电学中非常重要。电学与力学相比显然没有起直观,学生要勤动脑,要有较强的思维能力和想象力,以便有助于学生对电学的概念理解。大多是学生都表示,在课堂上所讲的内容完全可以理解,但是一旦练习的时候就会觉得不那么简单,更多方面是判断、选择题等更是一头雾水。笔者觉得,造成这一现象的主要原因是学生对基本概念了解不够深刻,不透甚至混淆所致。老师在教学的同时既要让学生建立基本的概念,更要使学生了解不同概念间的联系和不同之处。防止学生因对概念的不清楚而导致对学生将来的发张收到影响。
1、电场强度和电场力
根据库仑定律在实验电荷在电场中手里的详情,从而分析定理出电场强度的概念,一次来体现电场的功能。在电场中所受到的力被我们称为电场力。其本身是两种容易混淆的概念,常常有学者会将其理解成一种概念。
老师在授课是千万要说明,电场本身的性质决定了电场强度,是对场内电荷的作用所表现出来的一种属性。在电场中某点的电场强度,只与建立这个电场的电荷量（Q）、该点距电场中心Q的距离（r）、以及Q周围的介质种类有关,与该点是否有电荷无关。其方向只和建立这个电场的电荷带电种类（正电荷或负电荷）有关。
电场和电荷相结合从而体现电场力的作用。电场中电场强度和其位置决定了电场力的大小。方向:负电荷在电场中与受到的方向和力场强度是不同的,而正电荷却恰恰相反。同时指出:电场强度和电场力所针对的是不一样的,其中电场强度针对电场的某一点,电场力则是针对电荷。抛开电场只谈电场强度是不具有任何意义的,电场力也是一样的。
此外,针对中职院校的学生而言,要尽量减少对电场力的计算问题,主要是为了使学生对“电场强度”和“电场力”两个概念减少混淆。
2、磁感应强度和磁场强度
磁场的主要性质由磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质（即磁场强弱和方向）的两个物理量,若不加以区别在应用时极易混淆。由于磁场是电流或者说是运动电荷引起的,而磁介质在这个磁场中发生磁化时,对此磁场有影响（场的叠加原理）。两种情况下磁场的强弱不同。因此,磁场的强弱可以有两种表示方法。正是这“两种表示”使得学生对磁感应强度和磁场强度的理解易产生混淆。
教师在教学过程中应充分说明区别,当在充满磁介质的时候,若包括介质因磁化而产生的磁场在内时,就用磁感应强度表示,这是一个基本物理量。单独由电流或运动电荷所引起的磁场（不包括介质磁化而产生的磁场）时,则用磁场强度表示,它是一个辅助物理量,无确定的物理含义。为使学生更能清楚地明白,我们假设当在一个容器有摄氏90度的水,将其放入一块冰（可以形象地把冰溶化类比为介质被磁化）,这时水就降温成摄氏80度。也就是说90度的水就代表磁场强度,而80度就代表磁感应强度。
3、电势和电势能
电势是描述电场的能的性质的物理量。和电场强度一样,是电场的一种基本属性。电势是指电场中任两点间对电荷作功的本领。相当于力学中的重力势。而电势能是电荷在电场中具有的由电荷间的相互作用而产生的势能。类似于重力势能。
电场中某点的电势与电荷在电场中某点具有的电势能,是两个既有联系又不相同的物理概念,也是学生在学习中容易混淆的两个概念。教师在这两个概念的教学中要特别强调以下几点:
(1)电场的电势随电场的存在而存在,它反映了电场使电场内的电荷具有电势能的一种特性。它只与电场的一些因素有关,而与电场中是否有电荷存在及电荷的种类无关。就像一个房间里的温度是摄氏40度,而与房间里是否有人无关一样。
(2)电荷在电场中某点具有的电势能,是就电荷而言的,离开具体的电荷来讨论电势能是没有意义的。就像在摄氏40度房间里的人感觉到房间里很热一样,离开了人就谈不上热的感受了。“热”是对人而言的。
(3)在叙述电势时,应指明电场中的哪一点;在叙述电势能时,应指明是哪一个电荷。
教师在教学过程中,应格外注意那些既抽象又极易发生混淆的知识点,发现并总结出这些概念之间的联系和区别,了解学生容易造成混淆的原因,结合起来制定出更容易被理解的教学方案,逐步提高学生的抽象思维能力。例如教师可以根据概念的含义以及比较易懂的知识点来做比较,或者利用生活中的现象来类比等诸如此类的方法来解释物理电学的概念。达到学生充分理解掌握,明确概念含义,并能够灵活运用这些知识来解决问题的效果。
参考文献
[1]徐杰.电场强度概念的探究式教学设计[J].物理教学探讨,2009(03).
关键词：学案导学；物理教学；自主学习
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）12-0063-3
“学案导学”是指以学案为载体、以导学为方法、教师指导为主导、学生自主学习为主体师生共同合作完成教学任务的一种教学模式。学案与传统的教案和讲稿不同，它是教师根据学生的认知水平、知识经验所编制的用于指导学生自主建构知识的学习方案。好的学案能将知识问题化，能力过程化，情感、态度与价值观的培养潜移化。
笔者尝试用“学案导学”进行物理教学，取得较好的效果，下面谈谈笔者的管中之见与老师们交流。
1 “学案导学”提供心理安全， 提高了学生自主学习的意识
卡尔・R・罗杰斯在人本主义心理学中提出：“心理自由和心理安全是有利于创造活动的一般条件。”也就是说，一个人的创造力只有在他感觉到“心理安全”和“心理自由”的条件下，才能获得最优表现和发展。
学案的使用改变了学生面对的提问对象，教师成了帮助者与引导者，这有利于教师为学生创造一个宽松、和谐的学习环境。这样的教学也有利于消除学生的心理障碍，建立起和谐的师生关系，营造一种良好的教学氛围。
例如：在“电场强度”的教学中，学生对于第一次接触到的概念――“场”很不理解。但他们由于害怕答不好问题被老师批评或者担心遭到同学的取笑而保持沉默，课堂往往只剩下教师一个人在进行说教。
为改变这种情况，笔者在导学案中设计了“课前自主探究――电场强度的概念”环节，取得较好效果。片断如下：
【问题1】 初中时学过磁场的特点是什么？磁场的方向如何规定？小磁针有什么作用？如何判定空间有磁场？
【问题 2】 电场的基本性质是什么？怎样简单、快捷地判断空间中是否存在电场？
【问题 3】 要研究电场，必须在电场中放入电荷。无论放置什么样的带电体都可以吗？
【问题 4】 试探电荷q在某点受到的静电力大小为F，则该点的电场强度E= 。电场强度简称 ，在国际单位制中，其单位为 ，符号为 。物理学中，规定电场中某点的电场强度的方向 。
【问题 5】 小组讨论：
甲同学说：“由电场强度的定义可知，E跟F成正比，E跟q成反比。”
乙同学说：“电场强度E跟q、F无关。”
请说出你们小组的观点。如果以z验电荷q的带电量值为横轴，它在电场中A点受到的静电力F为纵轴画出直角坐标系，你认为F与q的关系图线应是什么样的？
【问题6】 场强的大小和方向与放入的试探电荷有关吗？如果取走试探电荷，该点的电场强度会为零吗？
例 1 在电场中某点用+q测得场强E，当撤去+q而放入-q/2时，则该点的场强（ ）
A.大小为E/2，方向和E相同
B.大小为E/2，方向和E相反
C.大小为E，方向和E相同
D.大小为E，方向和E相反
导学案中问题1和问题2是帮助学生回忆初中所学的磁场知识，温故知新。问题3和问题4是在初中知识的基础上进行类比联想，得到电场的性质，并提出电场强度的定义式。问题5和问题6是知识的升华，要求根据前面的分析，得出电场强度的特点，属较高要求。例1是用来巩固所学内容。学生通过课前自主学习解决了这几个问题，也就对本节课的内容有了一定的了解。这使学生更有信心，也就有了课堂上的心理安全感。
学生在预习的过程中学会查阅、讨论、思考等，他们就有机会对自己薄弱的地方进行充分的准备，也就会有更多的自信去面对考验。学生对于学案上的问题会积极主动地寻找解决问题的最佳途径，同时也学会了带着问题去听课，这样做可以消除学生在课堂上的紧张感、压抑感，为学生的表现和发展提供了可能。
2 “学案导学”凸显学生主体，提升了学生自主学习的能力
建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式来获得。学生的学习过程无法让其他人来替代，只有学生主动获取的知识，印象才最深刻，理解才最透彻。
“学案导学”让学生在最大化地开展课前预习的基础上，提高课堂学习的效率，实现知识内化的最大化。学生利用导学案可以有准备地、有侧重地学习，这使得学习有了目标性，学生也可以就“学案”在课堂上提问，这提高了学生学习的主动性。
例如：在“电场强度”的导学案中，笔者设计了“课内自主学习――探究电场线”环节，片断如下：
【问题1】 小组讨论：为了形象地描述磁场，初中时学习了磁感线，那么，磁感线是用来描述磁场的什么特点？
【问题 2】 小组讨论：电场强度是如何描述电场的强弱和方向的？
【问题3】 学生实验：用桌上的实验器材，能模拟电场线的分布情况吗？（盛在容器中的蓖麻油，头发屑，电源）
【问题4】 小组讨论：通过实验，你看到了头发屑排列成的形状，请问电场中真的存在这样的线吗？
【问题 5】 小组讨论：电场线的定义是什么？你能概括电场线的特点吗？
【问题 6】 小组讨论：两条电场线在空间能相交吗？为什么？
本例以导学案为脚本的教学中，无论参与小组讨论还是操作实验，学生都热情高涨积极参与，并且很顺利地掌握了电场强度的概念与电场线的特点。
“学案导学”的教学能够较大限度地挖掘出学生的潜能，提高了学生自主学习的能力。学生超乎寻常的表现也会给老师以启迪， 同时也给老师带来惊喜和快乐。这种教学模式让学生在自主中学习，在合作中探究，在展示中发展，这也成为物理课堂上一道亮丽的风景线。
3 “学案导学”肯定教师引导，提高了学生自主学习的效益
辩证唯物主义认为：内因是根本，外因是条件，内外因有机统一才能促进事物的发展。“学案”是把内外因结合起来的“媒介”。在教学中，教师的主要任务不再是向学生传递知识，而是辅导学生进行主动学习，指导学生在主动探究的过程中逐渐建构知识。但是，教师对学生的学习和探索仍然负有监控的责任，要在关键的时候对学生的方向性错误提出自己的意见，最终使学生达到独立学习的程度。
例如：在“电场强度”的导学案中，笔者设计了“课内自主探究――电场强度的叠加”环节，片断如下：
【问题1】 矢量的合成遵循什么定则？举例说明。
【问题2】 如图1所示，图中P点的电场强度怎么求？
【问题3】 如图2（a）所示，真空中，带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷相距r，则：
（1）两点电荷连线的中点O的场强多大？
（2）由O沿中垂线向外场强如何变化？
（3）中垂线上关于O点对称的两点B、B'场强有何关系？
（4）两点电荷连线上场强有何变化？
（5）两点电荷连线上关于O点对称的两点A、A'场强有何关系？
【问题4】 把问题3中电荷改为等量同种电荷，如图2（b）所示，电荷量均为+Q，上面五问的答案又是什么？
例2 如图3所示，M、N为两个等量同种电荷，电荷量为+Q，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（ ）
A.点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B.点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C.点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
D.点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
该片断设计中，问题1和问题2回顾了矢量合成的方法，问题3和问题4分别分五步分析了等量异种、等量同种电荷周围电场的特点，这五步紧密联系、环环紧扣，充分体现了教师通过设置问题来引导学生的学习。最后，通过例题巩固，水到渠成地完成了教学任务。显然，导学案中通过问题进行有效引导的方式提高了学生自主学习的效益。
4 教学反思
“学案导学”强调的是以学生的自学为主线，按学生学习的过程来设计方案。所以，它既是师生共同参与、良好互动的载体，又是教师用来帮助学生掌握教学内容、沟通学与教的桥梁，还是培养学生自主学习和建构知识能力的一种重要媒介。教师需要做更多、更、更深的工作去把导学案变得更具有逻辑性、趣味性、生活性，以此来适合不同层次学生的需要，这样才能吸引学生主动学习，提升自主学习能力。
参考文献：
[1]陈建华.中学物理“问题导学式”教学的研究[J].上海教育研究，2013（6）：88―90.
[2]李桂萍.学案导学提高学生自主学习能力[J].实验教学与仪器，2014（4）：14―16.
【关键词】高中物理；分层教学；理论；实践
目前，我国大部分地区的物理教学几乎都是采用材、统一课时、参，这种统一的教学模式，往往没有兼顾到每个学生，从而导致在教学的过程中，成绩好的学生“吃不饱”，成绩差的学生“消化不了” 的现象。这种“一刀切”的做法是非常不利于学生的发展与提高的。为了在高中物理课堂教学中兼顾到每个学生，让学生得到全面的发展，在课堂教学中实施分层次教学是一种行之有效的方法。根据笔者多年高中物理教学的实践经验结合高中物理新的课程标准，总结出分层教学法在高中物理教学运用中的几点经验，仅供参考：
一、分层次教学的涵义
“分层次教学”指的是教师在承认学生个体有差异的前提下，在教学活动的过程中，根据学生掌握知识的基础、自身的学习能力、性格特点等将学生分成不同的等级，然后对不同等级的学生分别制定不同的教学目标，不同的教学要求以及设计不同的教学内容，最终达到使得每个学生的学习都有所进步，成绩都有所提高的目的。这种全新的教学模式，可以最大限度的使得不同层次的学生在适合自己的环境中得到最好的发展，充分的体现了“因材施教” 的教育思想。
二、分层次教学中需要注意的两点
1.让学生明确分层教学的目的
分层次教学，是为了最大限度的使得不同层次的学生在适合自己的环境中得到最好的发展，而不是说对学生的歧视或者差别对待，这一点我们必须让学生明确，不要让学生带着情绪上课。因此，在分层教学之前，教师做好宣传教育工作，向学生讲清楚为什么要实施分层次教学，是非常重要的。
2.分层次教学中，教师要充分发挥主导作用
分层次教学的成败，在很大程度上取决于体育教师是否充分发挥了主导作用。我们知道，分层次教学从规划到实施，教师就相当于一个总的设计师。因此，在实施分层次教学法之前，高中物理教师要充分准备，精心设计和组织课堂教学，这样才可能圆满的达到分层次教学的目的。
三、分层次教学在高中物理教学中的运用
1.了解差异，合理分层
实施分层教学的前提就是我们要承认差异的存在。心理学的研究结果表明：学生的学习能力是存在差异的，尤其是在物理学习能力方面，其存在的差异更大。因此，为了确保分层教学不流于形式，切实实现全面提高不同层次学生的物理学习成绩，我们首先要全面的了解学生，对学生进行合理的分层。对学生的分层，我们不能仅仅的限于学生的学习成绩，还要包括学生接受知识的能力，掌握基础知识的程度，学习的态度等等，进行综合考虑后，将学生分为A、B、C三个不同的层次。A——优等生，B——中等生，C——差等生。在对学生进行分层次之前，教师要让学生明确分层次的目的，不要让学生对分层教学产生消极的情绪。当然了，我们对学生的分层不是固定不变的，要定期对学生进行考核，根据考核的成绩，重新划分层次。这样也可以形成一种竞争机制，激发学生对物理知识的学习动力。
2.根据学生的不同层次制定差异性的教学目标
我们将全班学生分成A、B、C三个不同的层次后，就要根据不同层次的学生制定不同的教案。这就要求教师在备课的过程中，针对不同层次学生的实际情况，多花心思、多花时间，准备一份大教案，多份小教案。大教案适用于全班同学的整体教学，而小教案则分别针对不同教学环节的优等生，中等生，差等生，小教案穿插于大教案中应用。这样才能达到因材施教、差异教学的目的。
对于A等级的学生，教师应该重点培养学生对知识的迁移能力以及对相关知识的综合运用能力。对于B等级的学生，教师应该让学生达到完成教学大纲规定的教学任务。而对于C等级的学生，则要求学生只需掌握新课标规定的基础知识。
例如，笔者在教授重力势能这节知识的时候，就针对不同层次的学生制定了不同的教学目标。对于C层次的学生，我只要求他们掌握重力势能的概念，会用重力势能的定义进行简单的计算，知道重力做功与路径无关。对于B层次的学生，我除了要求他们掌握C层次的学生掌握的知识以外，还要求他们能够根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式。对于A层次的学生，除了掌握B层次的学生掌握的知识以外，我还要求他们进一步的掌握会从功和能的关系上解释和分析物理现象，能够掌握重力势能的系统性和相对性等知识。
这样，根据不同的教学目标，各个层次的学生都需要通过一定的努力才能达到要求，有效的防止了统一的教学模式下，A 层次的学生“伸手就可以摘到苹果”， C 层次的学生“跳起来也摘不到苹果”的现象。
3.根据学生层次的不同，制定差异性的课后练习
对不同层次的学生布置差异性的课后练习，其实是对课堂差异性教学的一种延续。教师应该根据物理课堂教学中制定的不同的教学目标，有针对性的对不同层次的学生布置难易不同、数量不等的课后练习。这样教师就能够根据学生完成课后练习的情况及时的掌握学生学习的动态，对不同层次的学生进行针对性的辅导，从而全面提高学生的物理学习能力。
例如，笔者在教授完电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度等相关的知识后，
对于C层次的学生：
（一）填空题
1.自然界中存在 电荷，正电荷和负电荷，同种电荷相互 ，异种电荷相互 。
电荷的多少叫做 ，单位是库仑，符号是C。所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍，电荷量e称为 。
2.点电荷是一种 模型，当带电体本身 和 对研究的问题影响不大时，可以将带电体视为点电荷。真正的点电荷是不存在的，这个特点类似于力学中质点的概念。
（二）选择题
1.真空中有两个相同的金属小球A和B，相距为r，带电量分别是q和2q，但带何种电荷未知，它们之间的相互作用力大小为F，有一个跟A、B相同的不带电的金属球C，当C跟A、B依次各接触一次后移开，再将A、B间距离变为2r，那么A、B间的作用力大小可能是（ ）
A.5F/64 B.5F/32 C.3F/64 D.3F/16
2.有关电场强度的理解，下述正确的是（ ）
A.由E=可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力成正比。
B.当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度
C.由E=Kq/r2可知，在离点电荷很近，r接近于零，电场强度达无穷大
D.电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关。
对于B层次的学生：
（一）填空题
1.一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为Q的正电荷，另一电荷量为q的带正电的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷的受力为零，现在球壳上挖去半径为r 的小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为 （已知静电力常量为k），方向
（二）选择题
1.如图1所示，绝缘的细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的近旁有一绝缘金属球b，开始时，a、b都不带电，如图所示，现使b带电则（ ）
A.a、b间不发生相互作用
B.b将吸引a，吸住后不放开
C.b立即把a排斥开
D.b先吸引a，接触后又把a排斥开
2.在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，另一个带负电-Q2，且Q1=2Q2，用E1和E2分别表示两个点电荷所产生的场强大小，则在x轴上（ ）
A.E1=E2之点只有一个，该处的合场强为零
B.E1=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2
C.E1=E2之点共有三处，其中两处合场强为零，另一处合场强为2E2
D.E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2
对于A层次的学生：
（一）选择题
1.如图2所示为电场中的一根电场线，在该电场线上有a、b两点，用Ea、Eb分别表示两处场强的大小，则（ ）
A.a、b两点的场强方向相同
B.因为电场线由a指向b，所以Ea>Eb
C.因为电场线是直线，所以Ea=Eb
D.因为不知道a、b附近的电场线分布情况，所以不能确定Ea、Eb的大小关系。
（二）计算题
1.如图3所示，初速度为υ的带电粒子，从A点射入电场，沿虚线运动到B点，判断：
（1）粒子带什么电？
（2）粒子加速度如何变化？
（3）画出A、B两点的加速度方向。
这样，针对不同的学生布置不同的课后练习，在强化学生掌握知识的同时，也能不断的培养并提高他们学习物理的能力。
【参考文献】
[1]程金贵.利用分层教学贯彻任务教学法理念[J]-北京城市学院学报 2007（02）.
[2]和学新.教学策略的概念、结构及其运用[J].教育研究 2000（12）：45-47.
长期以来，由于物理抽象难学的特点，物理教师更注重教材的把握与过程的预设，以精心预设的课堂取得教学的精彩是许多教师的目标.然而，在新课程背景下的课堂教学，不再是教师按照预设的教案单向传授知识，而应是根据教学活动不断调整、动态发展的过程.真实的教学情景是具体的、动态生成的和不确定的，学生的思维需要在教学过程中才能呈现出来，新课程背景下的课堂要求更具合理性.在动态生成的课堂中，由学生激发的超越预设的精彩常常会不约而至，我们的教学也会在动态中得到完善和发展.
【案例描述】
在“动态生成”教学观念指导下，笔者重新研究教学方法、特点和规律，总结出了一系列行之有效的教学策略，教学理论方面有了新的感悟，让课堂焕发出新的生命力.现将生成课堂教学下的一个案例与大家分享，请同行指正.
在2013年高三复习时，通过生成性课堂教学模式，我捕获了一个特别的案例，现与同行们分享.高三第一轮复习先学后教的过程中，电场章节训练时一道电场题很多学生不会做，这道题也成为了学生小组选教的内容，题目如下.
如图1所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小
学生甲代表所在的小组选了这道题目，并上台教同学们，他是这样讲的.
学生甲：由于φA=6 V、φB=3 V、φO=0 V，利用匀强电场中的一个推论，在匀强电场中沿任意一条直线，经过相等距离电势升降的相等，故OA的中点电势与B点等电势（图2），设该点为C，则点C（3，0）处的电势为3 V.则连接BC为3 V等势面，匀强电场的方向垂直于点C与B点的连线，由几何关系可得直角三角形BOC中∠BCO=30°，再过O作BC的垂线，方向指向O，设垂足为D，UDO=3 V，OD=OCsin30°=1.5 cm， 故场强E=UDO/OD=200 V/m，答案A.
点评 这道题其实是2012年安徽高考第18题，练习册上并未标明，学生并不知道，但学生甲研究给出的解答过程与高考给出的标准答案基本一致.这道题考查的是匀强电场场强和电势差的关系及等势面的知识，需要学生有一个知识积累.它所涉及的知识内容，如“等势面”是2012年《考试说明》新增内容，“匀强电场中电势差与电场强度”的关系由过去的Ⅰ级要求改为当年年的Ⅱ级要求；此题注重基本概念基本公式的理解，[HJ1.55mm]尤其是公式中d的理解，对学生的基本功要求都比较高.学生的解答基本也就是老师想讲的，能让学生把老师该讲的讲出来，我当时认为已经足够了，这也是我预期达到的效果.但我还是习惯性的问学生，还有没有其他的办法，因为物理教学一题多解的特点与动态生成课堂非常契合，习惯的追问也成为一种潜意识.
学生乙站起来说，老师我有不同的办法.我鼓励学生积极思考，但当时我自认为学生甲给出的过程已经比较标准了，学生乙不可能有很大的创新，学生乙是这样讲的.
点评 学生乙讲完后，我当时惊呆了，完全被震憾了.学生乙的讲法与高考给出的标准答案完全不同，与高考标准答案相比要简单太多了，原来高考题还有这种解法.学生乙给出的解答过程不需要作图，也不需要利用推论，不需要利用几何知识，几乎不需要计算，这种解答方法只用到了匀强电场中电势差与电场强度的关系及矢量合成的知识.这种方法完全颠覆了电学题目的常规思维，一道电学题几乎完全被学生用力学思维解答，一道中等难度的高考选择题被学生乙变成一道简单的口算题了，真是让人太惊喜了.通过这道题解答，教师和学生都感受到物理的精妙，都感受到物理知识的关联，感受到课堂生成的妙处，这才是我们所追求的高效课堂教学境界.这道题是2012年安徽高考物理试卷的第18题，但时至今日，各地试题选编附带的答案仍是复杂的第一种.
【案例反思】
针对物理学多媒体教学和传统教学存在的优势与不足，结合高校教师的教学实践，对传统教学与多媒体教学优势互补问题进行了初步讨论，力求将传统教学与多媒体教学有机地结合起来，实现这两者的优势互补，取得更好的教学效果。
【关键词】
传统教学；多媒体教学；优势互补；物理学
近年来，随着高新技术的迅速发展，多媒体教学给传统的教学带来巨大的冲击。大学物理学是机电、土木、信息等专业必开设的一门公共基础课[1]。由于物理学的基础性、抽象性和逻辑性，使很多理工类大学生对它望而却步[2]，提不起学好这门课的兴趣，深深地影响了物理学的教学质量和学生后续专业课程的学习。使用多媒体教学能弥补传统教学的单一、时空限制等不足[3]。但任何事情都具有两面性，有优点也有缺点，作为高校教师，我们不能从一个极端走向另一个极端[4]。如何培养学生学习的兴趣爱好，提高自身的学习能力和效率，增强物理学文化素养，是每个从事高等物理学教师现在所面临的急待需要解决的问题。如果把多媒体教学与传统的“黑板+粉笔”这两者有机结合起来，实现其优势互补，是很值得我们去探讨的一个课题。
一、物理学教学的特点
物理学是一门逻辑思维性很强的学科，物理学教学无法靠简单的人类语言来完整地表达及传递信息，需要教师在黑板上完成“大量的写”、“大量的计算、画图”等[5]。物理学知识总是环环相扣的，例如：已知运动学方程，求质点的速度、加速度矢量式、速率表达式，变力的功、电势的计算，从定义、定理理解再到灵活运用等等都要用一系列的定理定律公式符号表达出来，教师在课堂上不仅要读出来、讲出其意义、应用，还必须在黑板上一步接一步、一环扣一环的推导、演算、分析出来，才能利于学生理解、接受新知识。再比如：讲解变力的功时，总是习惯从中学物理对功的定义入手，再到质点沿曲线轨道运动，作用的力是变力问题，需要画曲线图分割便于再转化为直线上恒力做功问题。物理学中的许多概念理解、公式推导、例题分析几乎都离不开图形分析，用图形表达思想是物理学教学的特色，因而课堂上要“画的多”、“写得多”，但学生有时还认为这门课枯燥乏味、抽象难懂。
二、多媒体教学的价值和不足分析
1.多媒体教学的价值优势
教师通过计算机图形显示、文字说明、动画模拟、符号控制等形成了一个全新的图文并茂、声像结合的直观、生动形象的教学环境，实现人机交互式的教学过程[6]。多媒体的投影演示能为教师的板书、画图节省大量的时间，形成一种“教学单位时间相对延长”的效应，在一定程度上能缓解教学内容多而授课时间少的矛盾。（1）提高教师的教学效率，节约教学时间当鼠标一点就展现出来授课的图形或定理定律公式，节省了教师用粉笔在黑板上花好长的时间去作图、写公式，也能更好地向同学们呈现规范工整、清晰的“板书”，多媒体的投影演示能为教师的板书、画图节省大量的时间，形成一种“教学单位时间相对延长”的效应。课堂信息量明显增加等等，教学效率从而有明显提高。（2）增强教师的教学效果和培养学生的学习兴趣实验心理学家赤瑞特拉用实验证明了：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，3.5%来自嗅觉，1%来自味觉[7]。多媒体教学通过图文并茂、声像结合直观生动地展现在学生面前，刺激了学生多种感官意识，克服了传统教学带来的抽象枯燥的理解困难弊端。更有效地提高了学生的课堂学习积极性、吸收率、理解率，增强了教师的教学效果。（3）突破了教师的“教”与学生的“学”的时空限制教师制作CAI课件时增删都很容易，携带方便，保存持久，不会受到时空的限制[8]。教师间、师生间的交流共享可以利用一张光盘、一个U盘、E-mail、QQ、微信等来获得。对学生来说，再现听课过程中的难点疑点及考前复习的问题。对教师来说，是与同行相互借鉴学习的好办法。（4）减少粉尘污染，有利于保护师生的身体健康运用多媒体教学后，大部分的电子课件、板书和“小蜜蜂”扩音器取代了粉笔板书，减少了粉尘污染，给师生创造一个洁净、舒适的教学环境。
2.多媒体教学存在的不足
运用多媒体技术进行物理学课堂教学具有很多的优势，但是多媒体只能作为课堂教学的一种辅助手段。它是一把“双刃剑”，具有价值的同时也存在了问题和弊端，需要我们去探讨、研究和解决。（1）多媒体教学信息量大，学生吸收消化困难一些青年教师还没完全吃透教学内容、把握不好教学规律的情况下，耗费大量时间在多媒体课件的制作和教学内容的摄取上，这就本末倒置了；还有一些教师直接拷贝他人的课件、电子教案，自己不去研究，还习惯坐着上课，照着PPT宣读，课堂教学演变为枯燥乏味的“报告式教学”。学生感觉这样的多媒体教学信息量太大，进度偏快，课堂上师生之间的交流减少；学生还来不及理解、课件就一闪而过；也直接导致了学生的思维和表达的惰性形成，限制了学生的主观能动性。（2）教师和学生互动受到限制，授课环境不尽人意多媒体教学课件、电子教案都是课前准备好的，相对程序化，难以临时去调整教案内容。再说多媒体教室一般都是封闭的，需要窗帘拉严实，在光线较暗的条件下，投射到屏幕上文字、图像才能被看清。加上幻灯片的不断切换等因素，会影响师生的视力下降。如果在物理学课堂上只纯粹地依赖教师点点鼠标、使用翻页笔讲课，大屏幕就会成为上课的“主角”。课堂上缺少教师与学生的交流互动，教学气氛会很沉闷，学生听课效果也不会很好。
三、传统教学的优势和缺点分析
1.传统教学的优势
多媒体教学虽然优势于其它的一些教学手段，但不能做到完全摒弃于“黑板+粉笔+教案”的传统教学。纵观教育发展的基础，传统教学很注重培养师生之间的交流互动，教师起着重要的主导作用，也是高校物理学教学的基础。（1）引导督促教师博览群书、备课充分传统教学中，教师受制于物质技术条件的限制，不能及时、便捷地从网络上获得所需的各类知识和学科前沿信息，但对学科的基本概念、定理定律上掌握地比较到位。教师在备课过程中广泛涉猎各种文字资料，长期思考总结教学心得，研究课程，积累经验。很多教师能精确到某个定理定律在哪一页哪一行。（2）注重教师语言表达能力的培养及板书的美观性传统教学过程中，老师都习惯站着上课，写文字画图满满的擦了一黑板又一黑板，练就出很过硬的“基本功”。教师不但要注重自身语言能力的表述清晰、流利。而且要注重通过手势、表情、目光等无声的体态语言来丰富有声语言；不但注重授课过程中的重、难点突出，而且注重板书合理、大方；不但注重教学目的是否明确和教学进度情况，而且注重学生的整体听课效果；不但注重课堂教学效果，而且注重课后辅导答疑情况。（3）加强师生之间的双向互动的教学活动传统教学相对于多媒体教学更倾向于面对面的交流，教师可以较好地了解学生的学习动态，了解学生对学习相关章节的重、难点的把握理解情况，适当地调整教学进度，根据不同专业需求增删教学内容，改变教学方法调动起学生的学习兴趣性。传统教学的教风也影响着学生的学风，教师具有良好的师德和真才实学，会在课堂上潜移默化地影响学生，学生一般都按照教师的要求认真预习、复习巩固知识点，认真做作业，钻研探究新的知识点。这更助于教师的“教”与学生的“学”的互动交流。
2.传统教学存在的问题
虽然传统教学存在着一定的优势，但是也存在着一些不足之处：（1）教师的劳动强度较大，加重职业病的发病率比如，教师备课过程中查阅相关资料有难度，耗时耗力，这对于教师提高自身的教学水平和科研能力方面是大大不利的；再比如：公式、定理定律、作图、例题等教学方面的板书会占用较多的课堂时间，课程进度、内容容量和教学质量就会受到影响，而且擦下来的粉尘四处纷扬也损害师生的身体健康，从而加重教师的职业病的发病率如咽炎、喉炎等。（2）教学内容陈旧、更新速度较慢，授课方式单一相关资料的匮乏和不能及时了解学科的前沿，导致一部分教师的教学内容陈旧。另外，教师在授课过程中主要以“讲授+板书”为主，主宰课堂教学，授课方式单调、死板、枯燥，缺少生机、直观地教学方式，时间长了，学生容易产生“审美疲惫”和“厌学”情绪，就是教师也觉得教得“吃力”，不利于学生创新能力和自主能动性的培养，教学效果难以被提高。
四、多媒体教学与传统教学的有机结合、优势互补
教学本身是一门艺术，教学方法的改进、创新会对学生创造思维能力的培养起到一种正能量的作用。在传统教学中融合多媒体教学，二者相辅相成，优势互补，即发挥各自的优势去弥补另一方的不足。将打破以往“以教师为中心的满堂灌”，实现师生互动，更好地提高教学效果。
1.树立教学中以教师为主导、学生为主体的理念
多媒体教学是由教师主导的，打破了传统教学“以教师为中心——满堂灌”的模式。更好地处理教师的“教”和学生的“学”之间的关系。对教师的教学内容、教学过程和教学方法及手段全面优化、优势互补，将传统教学的精华融入到现代多媒体教学中，实现教师的主导、学生的主体作用，正确处理好“人人”、“人机”的关系，从而扩大二者教学的优势，缩小其给教学带来的负面性影响。
2.避免过分依赖多媒体教学
多媒体教学只是辅助教学的一种手段，增强教学效果的工具。作为一名高校教师，不仅要吃透教材，还要钻研制作电子教案；授课过程中能做到心中有数，重难点突出。充分了解哪些内容适合于多媒体教学，哪些内容适合于“粉笔+黑板”传统教学方式。不赞同教师在多媒体教室授课全程都是“坐着不动”的，应适当地站立或走到学生中去与学生互动。例如：讲解点电荷的电场强度具有球对称性问题时，要通过多媒体技术向大家展现场源电荷为正或负时所形成的场强中，每一点电场强度的方向是沿着该点径矢还是指向该点径矢方向。生动形象、一步步地显示出来，再总结点电荷的场强方向，有利于学生理解；在计算电偶极子中垂线上任意一点的电场强度时，利用多媒体作图可直观显示正负电荷在某点电场强度矢量的叠加，有助于分析水平方向和竖直方向的矢量关系，便于求解某点的电场强度（包括电场强度的大小和方向），学生易于理解和掌握。
3.重在实效，据授课内容来灵活选择教学手段
“尺有所短，寸有所长”，“粉笔+黑板”的教学不能完全被多媒体教学所替代，例如：讲解物理学公式的推导、解题方法技巧时，多媒体教学显得相当呆板、机械化，无法表现出教师自己的讲解思路。如果教师此时用粉笔在黑板上边写边讲解思路、方法，学生会很容易理解和掌握。物理定理公式的证明适合先用传统的教学方法分析、证明，然后再使用多媒体向学生分层呈现完整的证明步骤。对避免教师成为多媒体课件的“播音员和解说员”有很大的帮助，同时也避免学生连续长时间看屏幕，被光刺激易产生“视觉疲劳”。因此，把现代多媒体教学与传统教学相结合，优势互补，避二者教学之短，扬它们教学之长。再如：讲解毕奥—萨伐尔定律时，一部分学生认为这个公式太复杂，不好判断磁感强度B的方向。我们临时调整教学内容和教学方法，用多媒体课件讲授毕奥—萨伐尔定律的内容、数学表述式。接着在黑板上写出各电流元在点所产生的磁感强度dB的矢量和。用右手弯曲，四指从Idl方向沿小于角转向r时，伸直的大拇指所指的方向即为dB的方向，最后，根据磁感强度叠加原理求出B的方向。充分调动起学生学习的积极性是提高学习效率的科学良方。
五、结束语
教学本身不仅是一门艺术，也是一项创造性的劳动，教学方法的创新、教学手段的运用对学生创造力的培养起到潜移默化的作用。文中探析了大学物理学教学的特点，并分析了多媒体教学和传统教学的优势与不足，提出将多媒体教学与传统教学的有机结合、优势互补，发挥了这两种教学方式优势，克服其不足。针对不同专业不同层次的学生开展不同的教学方法，合理利用各种教学手段，更大地发挥二者的优势互补作用，取得更好地教学效果。
作者：梁金荣 王善勤 单位：滁州职业技术学院基础部
参考文献
[1]王威.浅谈高校英语教师在多媒体环境下教学方法的应对和提升[J].中小企业管理与科技,2014（26）:265-265.
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[3]罗益民.大学物理多媒体教学的探索[J].湖南师范大学教育科学学报,2002（3）:111-113.
[4]张兴鹤.传统教学与多媒体体教学优势互补的探讨[J].魅力中国,2013（11）:239-239.
[5]郜伟雪，等.高数多媒体教学与传统教学之优略探析[J].中国水运（理论版）,2007（1）:239-240.
[6]路莉贞.概率统计多媒体教学[J].世界华商经济年鉴•科学教育家,2008（7）:117-118.
[7]王峰.浅谈展示设计与人类“五感”体验[J].文艺生活•文海艺苑,2010（2）:89-90.
关键词: MATLAB 大学物理教学 数值计算
计算机在大学物理教学中的应用已有二十多年的历史了,其中大学物理试题库为物理教学的客观评价作出了贡献。后来计算机设备越来越普及,多媒体电子教案被广泛应用于课堂教学,使课堂教学变得更生动有效。
近几十年来,计算机技术的广泛应用已深入地影响到社会的各个方面,大大加快了社会的变革进程。使用MATLAB编程运算与手工计算的思路和表达方式完全一致,不像学习其它高级语言(如BASIC、FORTRAN和C等)那样难以掌握。经过二十来年的完善和扩充,MATLAB的功能已大大增强,可用来求解各类学科的问题,包括物理、数学、信号与图像处理、系统辨识、神经网络等。随着MATLAB版本的不断升级,其所含工具箱的功能越来越丰富,应用范围也越来越广。
它的语法规则比BASIC、FORTRAN及C语言更简单,编程特点更贴近解题人的思维方式和书写习惯,即使低年级的大学生也很容易学会,这就在技术上为计算机数值解的广泛应用扫清了障碍。
由于MATLAB是一种数据类型,一种标准的输入输出语句,不用指针,不需编译,只需数个小时便可入门,容易学习和掌握。同时MATLAB具有强大的函数库,具有调用方便、输入简洁、运算高效、内容丰富,并且很容易由用户自行扩展的特点。用MATLAB编写程序犹如在便条上列公式和求解。教学中使用MATLAB模拟物理现象无疑为我们解决上述问题提供了一种新的解决方法。
大多数传统的大学物理习题常常是给定了已知条件求某个时间点或空间点的某个物理量,无法知道这个物理过程在时空中的变化情况,因而难以作深入的了解和研究。利用计算机的数值计算和作图功能,可以很方便地模拟一些物理过程,为研究者提供丰富的信息。这里我要强调一下,利用MATLAB的作图功能能够模拟再现物理过程,但是MATLAB的图形图像处理依然是靠其自身强大的计算能力做出来的。有人认为MATLAB可以制作动画,我觉得这不可取,MATLAB的特点是计算,其图形表达也是以矩阵的形式储存和计算的,所以MATLAB对于物理问题的求解和过程模拟是靠计算来实现的。
下面是一道抛体运动分析的问题。
在我方前沿阵地1000m远处有一座高50m的山丘,山丘上建有一碉堡。求我方大炮在什么角度下以最小的速度发射炮弹就能摧毁目标?
对于这个问题我们可以利用运动学的知识进行求解,得到角度的最小值,如果我们利用MATLAB编写如下程序:
clear
L=1000;g=9.8;h=50;
sita=[h/L:0.01:1.22];
asita=180*sita/pi
v0=L*sqrt(g/2)./((cos(sita)).*sqrt(L*tan(sita)-h));
plot(asita,v0)
axis([20 70 100 140])
xlabel(′发射角度′);ylabel(′发射速度/m/s′);
[V0,n]=min(v0)
angle=((n-1)*0.01+h/L)*180/pi
运行结果为:V0=101.5000;n=77,即在程序中n=7的V0为题目所求最小值,其结果是101.5000。同时也可以画出角度与速度的关系图,如图1所示。
我们可以从图上看出角度与速度的关系,在什么样的角度下其命中目标所需要的初速度V0,为了进一步了解速度和角度的关系我们还可已在MATLAB程序运行后的数据库(workspace)中查找角度和速度的一一对应的具体数值(图2所示),这样我们不仅可以计算出题目所需要的答案,而且能细致地了解不同角度是所需要的速度。
比如在静电场场强计算中,圆环的电场强度和电势分布的求解是非常重要的一个内容,我们可以利用MATLAB编写如下程序来求解(圆环半径设置为0.1,带电量为1)。
R=0.1;
x=(-8:0.001:8)*R;
E=x./(R^2+x.^2).^(3/2);
V=1./sqrt(R^2+x.^2);
subplot(2,1,1)
plot(x,E,[-0.8 0.8],[0 0],′k′,[0 0],[-40 40],′k′)
xlabel(′x/m′);ylabel(′E/V/m′);
[Em,n]=max(E)
xm=R*((n-1)*0.001-8)
subplot(2,1,2)
plot(x,V,[0 0],[0 10])
xlabel(′x/m′);ylabel(′V/V′);
运行结果:
Em=38.4900 n=8708 xm=0.0707
其中Em为电场强度的最大值,最大值为Em=28.48000。n为圆环轴线上场强和电势计算所选取点的个数,xm=0.0707是场强最大时的位置坐标。程序运行后还可以得到场强、电势与坐标的关系图,如图3所示。这样可以通过图形直观显示出带电圆环的场强与电势的分布,我们可以通过修改圆环半径和带电量来计算其它带点圆环的场强与电势。同样在MATLAB程序运行后,可以在workspace中查找n取之不同时所对应的坐标值,以及在对应坐标点的电场强度和电势的值,如图4所示,对于学生了解带点圆环的电场强度和电势的计算与分布有很好的辅助作用。
不是什么问题都去设计一个程序让计算机解,但对那些通常的数学方法求解相当麻烦,计算量比较大的问题,采用计算机编程解法可让学生从烦琐的演算中解放出来,从而把精力放在物理问题的思考和研究上,这对物理教学是有好处的。
计算机数值模拟的研究方法已成为继实验研究和理论分析之外的第三种研究手段。在教材中适当引入计算机数值方法,实际上是把不同的科学研究方法融入教材,有助于将一些高深的物理概念深入浅出、形象生动地讲清楚。
由于计算机技术的发展,已经有了一批像MATLAB这样具有强大运算功能和作图功能而又十分易学易懂的应用软件,这就为物理教学引入计算机数值方法提供了技术保证。学校在与大学物理有关的许多课程(如高等数学、理论力学、电磁场等)在把MATLAB结合进教材方面都做了开创性的工作。特别是MATLAB早已成为科技人员从事科学研究和工程计算的重要工具。因此,作为培养未来工程技术人员的重要基础课的大学物理课程有必要结合课程内容向学生介绍这一工具,并为今后解决更为复杂的实际问题打下基础。另外,随着计算机技术的发展与普及,许多学生在进入大学之后,很想尽快掌握计算机技术却又不知从何下手,一部分学生往往把上机的时间消耗在打游戏或上网聊天上。教师给他们以正确的引导,让他们把“玩”计算机的兴趣与物理学习结合起来,可使他们在较短时间内学会一些MATLAB编程的基本方法,并产生较好的学习效果,这对理工科学生来说是非常有益的。
参考文献:
[1]小波分析理论与Matlab7实现.电子工业出版社,2005.
[2]陈怀琛编著.MATLAB及其在理工科程中的应用指南.西安电子科技大学出版社,2000.
[3]Matlab在大学物理教学中的应用.山东建筑大学学报,2009,VOL24,(3).
中学物理逻辑性很强，许多刚刚步入高中的学生很难适应高中物理的学习，认为高中物理不易学、学不懂.面对这种状况，教师应该时刻关注学生的心理，及时有效的帮助学生克服这种心理障碍，使他们能够对学习物理充满信心.物理教师还要改善自己的教学方式，设计新颖的教学方案，激发学生对物理学习的兴趣，提高学生对物理学习的积极性，整体改善物理的教学质量.
一、中学物理课堂教学新型设计分析
（一）设计物理教学方法的思路
1.结合哲学方法
结合哲学方法分为：质变和量变法、否定和肯定法、内容和形式法、本质和现象法、相对和绝对法、原因和结果法、空间和时间法、统一和对立等法.
2.结合数学方法
结合数学方法：图像法、函数法、几何法、极限法等.
3.突出物理方法
物理有自身独特的学习方法：观察法、实验法、守恒定律法、对称法、化方法等.
4.思维方法
思维方法：判断和推理法、综合和分析法、分类和比较法、概括法、演绎和归纳法、具体和抽象法、类比法等.
（二）设计在物理课堂教学的作用
1.是科学教授物理的需要
通过物理科学的方法，让学生更好理解物理知识.例如：某教师在讲解电容和电场强度设计教案时，应考虑电容和电场强度的定义，而它们是根据比值进行定义的，通过比值可以将抽象的概念具体化、数字化，再联合实验，促进学生更好地理解物理知识.
2.促进中学生建立科学观念
物理是科学学科，包含大量的科学观念和概念，促进学生建立正确的科学观念，懂得从现象到本质、从偶然到必然、从未知到已知.
例如：某物理老师讲解《惯性定律》设计问题“静止的小车启动时，为什么小车上的木板向后倒？”“小车停止运动时，为什么小车上的木板会向前倒？”引导学生对实验现象进行全面思考，科学利用定律解决物理问题，促进学生建立科学观念.
二、学生的个体差异
为了了解学生对物理的学习情况，笔者对某所学校学生的力学和电学进行了调查.发放调查问卷143张，共收回137张，回收率是95.80%.数据显示，力学中关于自行车下坡行驶时不可以用前闸刹车，77.20%的学生很清楚；15.20%的学生知道一些；6.70%的学生不太清楚；2.20%的学生完全没听过.电学中关于灯泡灯丝在开灯瞬间最容易被烧断，66.30%的学生很清楚；22.80%的学生知道一些；9.80%的学生不太清楚；1.10%的学生完全没听过.
生活中物理学处处可见，但是调查显示有些学生对生活中的物理现象缺乏了解，个体之间存在差异.因此教师应将生活实际、学生的个体差异等因素和物理教学联合起来，提高分析解决物理问题的能力.
三、新的教学方法
（一）注重物理生活化
结合生活实际教学，以此吸引学生思考问题，让学生感受到物理是兼备实用性、趣味性的科学学科.
例如：某教师讲解《重力势能》这节课结合生活实际提出“质量不同的物体从同一高度下落，可以观察到什么现象？”“质量相同的物体从不同高度下落，又可以观察到什么现象？”让学生清楚观察到质量、高度与重力势能之间的关系.
（二）物理教学方式要灵活
教学过程中，教师要根据学生的学习情况灵活教学.例如：某教师讲解《欧姆定律》，首先分析欧姆定律的概念和应用条件，如果学生接受情况较好，那么教师可以继续根据欧姆定律解决实际问题；如果学生接受情况不好，教师可以做些实验便于学生理解，还可以绘制伏安特性曲线.灵活教学，帮助学生深刻理解物理定义.
（三）既要针对学生者整体又要尊重个体差异教学
物理课堂是辅助学生学习的教育手段，教师要根据学生整体学习情况进行教学，综合考虑学生知识基础、接受知识能力、学习能力；也要尊重个体差异，降低一些学习要求，争取让所有学生都能在课堂上有所收获.
（四）建立场景
通过建立场景，教师可以适时提出一些有意义的问题，培养学生的问题意识、创新思想、发散思维，体现物理知识的实际应用价值.