楊保霞
摘 要 在物理學(xué)中,概念是基礎(chǔ),規(guī)律是中心,學(xué)好概念和規(guī)律是學(xué)好物理的關(guān)鍵。電勢(shì)能、電勢(shì)是“電場(chǎng)”一章的重點(diǎn)和關(guān)鍵。教學(xué)中如果能夠有意識(shí)地扣緊幾條規(guī)律,可以起到提綱挈領(lǐng)的作用,使學(xué)生感到有條理,概念清晰,為掌握好“電場(chǎng)”整章內(nèi)容打下牢固的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 電勢(shì)能的變化電容器的充放電電勢(shì)的變化及正負(fù)
在物理學(xué)中,概念是基礎(chǔ),規(guī)律是中心,學(xué)好概念和規(guī)律是學(xué)好物理的關(guān)鍵。下面就“電勢(shì)能、電勢(shì)”的教學(xué)談?wù)劰P者的體會(huì)。
“電場(chǎng)”一章內(nèi)容重要而繁雜,它給力學(xué)、原子物理、電學(xué)的其它部分都 有著密切地聯(lián)系。教材中涉及到的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差,等勢(shì)面和電容等基本概念。其中又以“電勢(shì)能、電勢(shì)”為核心。它是本章的重點(diǎn)和關(guān)鍵。判定學(xué)生是否學(xué)好“電場(chǎng)”這一章, 主要就看對(duì)“電勢(shì)能、電勢(shì)”的概念是否清楚, 是否能夠正確運(yùn)用。如果真正掌握了“電勢(shì)和電勢(shì)能”這一單元的基本內(nèi)容,則靜電學(xué)中其它知識(shí)都 能迎刃而解,為了減少這部分內(nèi)容的抽象性,筆者在教學(xué)中運(yùn)用“類(lèi)比”的方法,有目的地歸納出了幾條規(guī)律,收到了很好的教學(xué)效果。
一、關(guān)于電勢(shì)能的變化
電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。傳授這一知識(shí)時(shí),借助物體在重力場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí),重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系來(lái)講,學(xué)生易于接受。需要向?qū)W生說(shuō)明:電場(chǎng)性質(zhì)并不與重力場(chǎng)完全相似,因?yàn)槿f(wàn)有引力只是相互吸引的;而電荷之間作用,可以是引力,可以是斥力。產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷和檢驗(yàn)電荷可以為正,也可以為負(fù)。故在“類(lèi)比”中要作具體分析??梢詮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行比較。
應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生注意的是:“電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,克服電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能增加?!边@種提法是完整的。如果說(shuō)成“外力做功,電勢(shì)能增加,外力克服電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能增加。”這種提法是不全面的。因?yàn)殡妱?shì)能變化時(shí)不一定有外力存在,電勢(shì)能變化的值也不一定與外力的功值相等。比如:電荷具有初動(dòng)能,可以在無(wú)外力的作用情況下,克服電場(chǎng)力做功,引起電勢(shì)能的變化,且電勢(shì)能的:變化數(shù)值一定等于電場(chǎng)力做的功(表1)。
二、關(guān)于電勢(shì)的變化
三、關(guān)于電勢(shì)的正負(fù)
需先規(guī)定零電勢(shì)點(diǎn),再與零電勢(shì)點(diǎn)比較電勢(shì)的高低,從而得出電勢(shì)的正負(fù)。因?yàn)槔碚撋弦?guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),由于電勢(shì)沿著電力線的方向降低,所以在正場(chǎng)源電荷形成的電場(chǎng)中,各點(diǎn)電勢(shì)都比無(wú)限遠(yuǎn)處高,故各點(diǎn)電勢(shì)為正值。如果在負(fù)場(chǎng)源電荷形成的電場(chǎng)中,各點(diǎn)的電勢(shì)都比無(wú)限遠(yuǎn)處低,故各點(diǎn)的電勢(shì)為負(fù)值。
四、關(guān)于電勢(shì)能的正負(fù)判定一般有兩種方法
教學(xué)中如果能夠有意識(shí)地扣緊這幾條規(guī)律,可以起到提綱挈領(lǐng)的作用,使學(xué)生感到有條理,概念清晰,為掌握好“電場(chǎng)”整章內(nèi)容打下牢固的基礎(chǔ)。
(作者單位:鶴壁高級(jí)技工學(xué)校)