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。電勢能、電勢是“電場”一章的重點(diǎn)和關(guān)鍵。教學(xué)中如果能夠有意識地扣緊幾條規(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”整章內(nèi)容打下牢固的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 電勢能的變化電容器的充放電電勢的變化及正負(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“電勢能、電勢”的教學(xué)談?wù)劰P者的體會。
“電場”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強(qiáng)度、電勢能、電勢、電勢差,等勢面和電容等基本概念。其中又以“電勢能、電勢”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”這一章, 主要就看對“電勢能、電勢”的概念是否清楚, 是否能夠正確運(yùn)用。如果真正掌握了“電勢和電勢能”這一單元的基本內(nèi)容,則靜電學(xué)中其它知識都 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)于電勢能的變化
電場力做正功,電勢能減少,電場力做負(fù)功,電勢能增加。傳授這一知識時,借助物體在重力場運(yùn)動時,重力勢能與重力做功的關(guān)系來講,學(xué)生易于接受。需要向?qū)W生說明:電場性質(zhì)并不與重力場完全相似,因?yàn)槿f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)生電場的場源電荷和檢驗(yàn)電荷可以為正,也可以為負(fù)。故在“類比”中要作具體分析??梢詮囊韵聨讉€方面進(jìn)行比較。
應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生注意的是:“電場力做負(fù)功,電勢能增加,克服電場力做功,電勢能增加?!边@種提法是完整的。如果說成“外力做功,電勢能增加,外力克服電場力做功,電勢能增加?!边@種提法是不全面的。因?yàn)殡妱菽茏兓瘯r不一定有外力存在,電勢能變化的值也不一定與外力的功值相等。比如:電荷具有初動能,可以在無外力的作用情況下,克服電場力做功,引起電勢能的變化,且電勢能的:變化數(shù)值一定等于電場力做的功(表1)。
二、關(guān)于電勢的變化
三、關(guān)于電勢的正負(fù)
需先規(guī)定零電勢點(diǎn),再與零電勢點(diǎn)比較電勢的高低,從而得出電勢的正負(fù)。因?yàn)槔碚撋弦?guī)定無限遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn),由于電勢沿著電力線的方向降低,所以在正場源電荷形成的電場中,各點(diǎn)電勢都比無限遠(yuǎn)處高,故各點(diǎn)電勢為正值。如果在負(fù)場源電荷形成的電場中,各點(diǎn)的電勢都比無限遠(yuǎn)處低,故各點(diǎn)的電勢為負(fù)值。
四、關(guān)于電勢能的正負(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”整章內(nèi)容打下牢固的基礎(chǔ)。
(作者單位:鶴壁高級技工學(xué)校)