拆掉物理“思维”的墙.ppt

拆掉物理 思维 的墙 求精中学物理组 李峥 一 拆掉物理学习 恐惧 的墙 恐惧的三个层次 1 恐惧事情本身 2 害怕失去背后的价值 3 觉得没有能力去应对这个失去 物理难学 害怕学不好 害怕得不到老师 家长的认同 小M 著名房地产公司销售经理 漂亮典雅 每个月的销售额都是楼盘第一 典型的金领丽人 她有自己的车 但每一次朋友聚会总要迟到 一般是在大家坐下来大概十分钟后 就会接到她的电话 我现在就在附近了 你们等我呀 然后大家放下电话就会说 别等啦 我们吃饭 果然 半小时后会接到她的第二通电话 你们在哪里呀 天啊 GPS不对 我都快疯了 大家于是很淡定的说 姑娘你别动了 我们去接你吧 你以为小M不认路 你应该看她工作的时候 不管在楼房的什么地方 她都能告诉你 这里是东 那边是南 而一个新的楼盘 她只要走一遍 她就能全部记得 为什么小M的方向感时好时坏呢 因为在她买车的第一天 就有无数人告诉她 女人是完全不认路的哟 小M说 那怎么办啊 卖车的说 你还是买个GPS吧 小M从此在车上装了一个GPS 两个人的时候 有老公做人肉GPS 自己一个人的时候 就完全依靠GPS啦 1 强化自信的潜意识 2 用成功来驱动潜力 3 培养独立意识 科学有效练习 二 拆掉惯性思维的墙 今天 你准备去一个很远的地方旅行 刚走出家门 一个白衣服 白胡子的神仙突然出现在你面前 他告诉你 他可以送给你一个礼物 作为你旅途的帮助 但是你只能选择下面其中一种 1 一匹 射雕英雄传 里面提到的汗血宝马 2 一头被视为神物的单峰白骆驼 3 一头强壮的大象 你会选择哪一个当坐骑 概念模式 自然世界 心智模式 推论的心智模式 用来与他人沟通想法 经由教学或向他人学习 经由直接经验或实验 使用认知科学的方法 不知不觉 后知后觉 先知先觉 当知当觉 混沌 察觉 觉醒 超越 三 拆掉束缚教师自身专业发展的墙 均匀带电球面 球体和球壳的电场 1 一均匀带电球面 半径为R 带电量为Q 求电荷产生的电场强度和电势 如果电荷均匀分布在同样大小的球体内 求球体的电场强度和电势 2 一均匀带电球壳 内部是空腔 球壳内外半径分别为R0和R 带电量为Q 求空间各点的电场强度和电势 对于不同的球壳厚度 电场强度和电势随距离变化的规律是什么 解析 1 如图所示 不论球面还是球体 由于电荷分布具有球对称性 所激发的电场也是球对称的 用高斯定理求解比较简单 设Q 0 不论场点在球内还是在球外 由于对称的缘故 电场线都沿着球心到场点的连线 对于球外的点P1 以O为球心 过P1点作一个半径r的高斯球面S1 在P1点取一个面积元dS 其法线方向与场强方向一致 通过该面积元的电通量为d E E dS 均匀带电球面 球体和球壳的电场 通过高斯面的电通量为 E4 r2 高斯面所包围的电量为Q 根据高斯定理 E Q 0 可得场强大小 当Q 0时 场强的方向沿着径向向外 当Q 0时 场强的方向沿着径向向内 r R r d E E dS 对于球面内的点P2 同样作高斯面 高斯面内Q 0 根据高斯定理得E 0 r R 可见 在均匀带电球面内 场强为零 在均匀带电球面外 各点的场强与电荷全部集中在球心处的点电荷所激发的场强相同 在球的外表面 场强大小为 可见 球面内外的场强发生跃变 均匀带电球面 球体和球壳的电场 取无穷远处的电势为零 取一条从P1开始的电场线作为积分路径 则P1的电势为 当r R时 球壳外表面的电势为 r R 可见 均匀带电球面外各点的电势与电荷全部集中在球心处的点电荷所产生的电势相同 E 0 r R 取一条从P2开始的电场线作为积分路径 则P2的电势为 球面内任何一点的电势都与表面的电势相同 球内空腔是一个等势体 r R r R 球面所有电荷到球心的距离都是R 球面的电势就是所有电荷在球心产生的电势 r 对于均匀带电球体 球体外的电场强度和电势与均匀带电球面的公式是相同的 在球体内取一个高斯面 高斯面内有电荷 并且电荷的体密度处处相等 球体的全部体积为VR 4 R3 3 电荷的体密度为 Q VR 高斯面内的体积为Vr 4 r3 3 高斯面内的电量为q Vr QVr VR Qr3 R3 根据高斯定理得方程 E E4 r2 q 0 球体内场强为 r R 球心处的场强为零 球内场强与半径成正比 在r R处 场强有 场强在球面上的变化是连续的 取一条从P2开始的电场线作为积分路径 则P2的电势为 均匀带电球体不是等势体 球心处的电势最高 均匀带电球面 球体和球壳的电场 球面内部的场强为零 球面外部场强随距离的增加而减小 在球面的内外表面 电场强度不连续 均匀带电球面内外的电势是连续的 球面内电势是一个常量 球面外电势随距离的增加而减小 球体内场强与距离成正比 球体外的电场强度与球面外电场强度的变化规律是相同的 在球的内外表面