探究高中物理電場及靜力問題解題的思路與方法

王智驄

摘 要：高中物理學習中，主要知識模塊分為電場部分和力學部分，其中靜力學和電場是學習的重點和難點。基于對電場和靜力問題核心思想和主要用到的學習方法的研究，提出了高中物理電場及靜力問題的解題思路和方法，以更好地進行這兩方面知識的

學習。

關鍵詞：高中物理；電場；靜力學

高中物理相對來說較為簡單，在我們的學習過程中會通過大量物理模型的建立幫助其進行知識記憶和理解，同時這些模型也能為我們的解題過程提供指導。但是當前存在的主要問題為我們在解題時不知如何抓住解題重點，或者一些綜合題目對知識的理解要求較高，這在很大程度上降低了我們的解題效率和正確率。

一、高中物理電場問題解題思路和方法

相較于靜力學知識，電場問題需要我們記憶的公式較少，但是對于這種“場”的問題，理解起來較為困難，所以本文建立的解題體系如下。

1.找到問題考查的核心知識點

高中電場考查過程中基本為靜電場知識考查，并且對于考查內容來說，能夠滿足出題要求的范圍更少，主要為電容器和電容、靜電場強度、電勢能和電勢以及電勢差與電場強度關系，這些知識具有很強的區別性[1]。以電容和電勢能為例，雖然在電容器中也會考查電場做功，但是在電容知識的考查中，通常在題目中有“兩塊平行金屬板”等關鍵詞，說明該題目與電容器相關，但是當前高中物理對電容器方面知識的考查力度較低，出題時通常會通過電容器產生一個勻強電場，同時在其中施加另一個垂直方向的勻強電場，最終考查問題為要使一個電荷穿過金屬板邊緣/板上小孔所需施加的勻強電場強度，這種問題的核心知識點為電場做功，電容器相關知識在其中起輔助作用。

2.與物理模型相聯系

靜電場由于無法被人們直接觀測，為了能夠更好地學習和使用，靜電場物理模型主要包括平行金屬板、元電荷、點電荷電場、電場線和等勢線，其中平行金屬板相關模型為重點和難點，因為在電場知識考查中，為了體現知識的綜合性通常在電場知識中融入能量守恒定律、動力學等相關知識，所以當發現題目中涉及“兩塊平行金屬板”等關鍵詞時，需要立刻在心中檢索相關知識點，并在頭腦中建立金屬板和帶電電荷模型，按照相關要求將電荷放置于金屬板的相關位置上，按題目要求進行電荷運動狀態的模擬，幫助解題。

3.公式方程的有機變形

當前很多同學學習電場知識時只注重對基礎公式的背誦，但是電場知識考查中大多需要對這些方程進行變形，并且需要與各類相關知識進行結合。例如在電勢能學習中，電勢能的基本公式為：W=FcosθAB，該公式中F為電荷所受的力，ABcosθ為電荷在力的方向上的移動距離。但是在實際考查過程中，該公式具有很大的局限性，通常電荷的移動路徑并不規則，需要采用積分學知識對電荷在力方向上的移動距離進行計算，這種方程變形能力需要經過較多練習。

二、高中物理靜力問題解題思路和方法

高中力學分為靜力學和動力學兩個方面，其中靜力學較為簡單，主要包括力的相互作用、力的合成與分解兩個方面，題目考查中也主要涉及這兩個方面[2]。

1.正確建立力學模型

高中物理靜力學學習的重點為彈力和摩擦力，而重點和難點為力的合成與分解，所以在解題時，需要建立正確的力學模型。力學模型主要分為以下兩種：（1）滑塊和水平面。該模型適用范圍為水平面上的力學分析，在建立模型時，需要注意題目中是否含有“光滑水平面”字眼，若沒有該關鍵詞，需要在建立模型時考慮摩擦力影響，另外一些題目會將摩擦力與滑塊壓力聯系，需要注意題目要求。（2）滑塊與斜面。這種問題較為復雜，力的分解對很多學生來說較為困難，并且大多數題目還涉及摩擦力，所以重力分解時需要按沿斜面方向和斜面垂直方向進行分解，這是一種重要的分解模型。

2.分析中保證力的完整性

在進行靜力分析過程中，需要嚴格保證物體受力的完整性，所以在解題時需要對物體所受的力進行研究。在解題中，首先需要尋找關鍵詞“光滑平/斜面”“勻速/靜止”，通過關鍵詞建立模型并判斷是否處于靜力平衡狀態。其次對題目中涉及的力在模型上進行表示，判斷已知的力能否使物體處于平衡狀態。最后研究模型中是否含有摩擦力，若有，摩擦力的大小和方向如何，從而保證受力的完整性。

3.力的分解、合成規則研究

力的分解與合成規則為平行四邊形/三角形法則，但是在高中物理解題過程中，通常分解、合成方式為矩形分解。在力的分解與合成過程中，對于水平面的力學模型，考查過程中通常會在滑塊上施加一個不規則方向的力，需要對該力進行水平和豎直方向上的分解，進而將滑塊水平方向、豎直方向上的力進行合成，合成過程設定參考方向，與參考方向相同的為正方向，反之為負方向，根據符號加減即可。斜面滑塊力的分解只要為重力和另外施加力的分解，分解方向為沿斜面方向和斜面垂直方向，進而進行力的合成。

綜上所述，高中物理電場和靜力解題中，對于電場知識，首先需要進行核心知識點研究，其次進行模型建立，最后進行計算。而對于靜力學知識，首先需要進行合理的模型建立，并在該過程中對力的完整性進行審查，其次進行力的分解與合成，從而解決

問題。

參考文獻：

[1]盧俞志.高中物理電場解題的基本分析方法[J].經貿實踐，2018（2）：343.

[2]倪欣豪.淺析高中物理力學解題策略的一般步驟[J].科技風，2018（3）：25.