浅谈“电势能、电势”的教学

2014-04-29 01:35杨保霞
今日湖北·中旬刊 2014年1期
关键词:场源电场力外力

杨保霞

摘 要 在物理学中,概念是基础,规律是中心,学好概念和规律是学好物理的关键。电势能、电势是“电场”一章的重点和关键。教学中如果能够有意识地扣紧几条规律,可以起到提纲挈领的作用,使学生感到有条理,概念清晰,为掌握好“电场”整章内容打下牢固的基础。

关键词 电势能的变化电容器的充放电电势的变化及正负

在物理学中,概念是基础,规律是中心,学好概念和规律是学好物理的关键。下面就“电势能、电势”的教学谈谈笔者的体会。

“电场”一章内容重要而繁杂,它给力学、原子物理、电学的其它部分都 有着密切地联系。教材中涉及到的電场强度、电势能、电势、电势差,等势面和电容等基本概念。其中又以“电势能、电势”为核心。它是本章的重点和关键。判定学生是否学好“电场”这一章, 主要就看对“电势能、电势”的概念是否清楚, 是否能够正确运用。如果真正掌握了“电势和电势能”这一单元的基本内容,则静电学中其它知识都 能迎刃而解,为了减少这部分内容的抽象性,笔者在教学中运用“类比”的方法,有目的地归纳出了几条规律,收到了很好的教学效果。

一、关于电势能的变化

电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加。传授这一知识时,借助物体在重力场运动时,重力势能与重力做功的关系来讲,学生易于接受。需要向学生说明:电场性质并不与重力场完全相似,因为万有引力只是相互吸引的;而电荷之间作用,可以是引力,可以是斥力。产生电场的场源电荷和检验电荷可以为正,也可以为负。故在“类比”中要作具体分析。可以从以下几个方面进行比较。

应当提醒学生注意的是:“电场力做负功,电势能增加,克服电场力做功,电势能增加。”这种提法是完整的。如果说成“外力做功,电势能增加,外力克服电场力做功,电势能增加。”这种提法是不全面的。因为电势能变化时不一定有外力存在,电势能变化的值也不一定与外力的功值相等。比如:电荷具有初动能,可以在无外力的作用情况下,克服电场力做功,引起电势能的变化,且电势能的:变化数值一定等于电场力做的功(表1)。

二、关于电势的变化

三、关于电势的正负

需先规定零电势点,再与零电势点比较电势的高低,从而得出电势的正负。因为理论上规定无限远处为零电势点,由于电势沿着电力线的方向降低,所以在正场源电荷形成的电场中,各点电势都比无限远处高,故各点电势为正值。如果在负场源电荷形成的电场中,各点的电势都比无限远处低,故各点的电势为负值。

四、关于电势能的正负判定一般有两种方法

教学中如果能够有意识地扣紧这几条规律,可以起到提纲挈领的作用,使学生感到有条理,概念清晰,为掌握好“电场”整章内容打下牢固的基础。

(作者单位:鹤壁高级技工学校)

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