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        意料之外的判斷

        2015-08-15 00:53:42張禮琴劉剛
        新課程(下) 2015年9期
        關(guān)鍵詞:負(fù)號(hào)物理量電勢(shì)

        張禮琴 劉剛

        (湖北房縣職業(yè)技術(shù)學(xué)校)

        在復(fù)習(xí)課上,當(dāng)復(fù)習(xí)完電勢(shì)和電勢(shì)能等有關(guān)概念和計(jì)算后,進(jìn)入練習(xí)環(huán)節(jié),對(duì)正負(fù)電荷在電場(chǎng)中不同位置所具有的電勢(shì)能進(jìn)行比較判斷,學(xué)生回答都基本正確,但進(jìn)入一個(gè)選擇題,卻出現(xiàn)了一個(gè)我沒想到的判斷結(jié)果。

        這個(gè)選擇題目是,以下幾種說法正確的有()

        A.同一電荷在電勢(shì)高處的電勢(shì)能比在電勢(shì)低處大;

        B.在電場(chǎng)中某一點(diǎn)電荷所帶電量越大,電勢(shì)能越大;

        C.正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越高的地方電勢(shì)能越大;

        D.負(fù)電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)越低的地方電勢(shì)能越大。

        連續(xù)請(qǐng)了幾位學(xué)生回答。答案都只有C,而且平時(shí)成績(jī)比較好的學(xué)生回答也只有C,為什么沒有學(xué)生考慮還有其他的正確答案呢?是不是物理知識(shí)學(xué)習(xí)的不到位還是有其他原因呢?經(jīng)過認(rèn)真思考,我放棄直接給出正確答案的想法,就在黑板上給出了一組能說明這一選擇題的數(shù)據(jù):

        一電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),其電勢(shì)分別是φa=100V、φb=10V,現(xiàn)有一帶電量q=-1.0×10-10c的點(diǎn)電荷。請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算此帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)a、b處具有電勢(shì)能及該粒子從電場(chǎng)中a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做的功。

        答案很快就出來(lái)了。εa=-1.0×10-8Jεb=-1.0×10-9JW=-9.0×10-9J。比較可得:εb=>εa即D答案也是正確的。但有學(xué)生當(dāng)場(chǎng)提出疑問:電勢(shì)能前的正、負(fù)號(hào)只表示比零電勢(shì)能處所具有的電勢(shì)能高或低,不參與比較數(shù)字的大小,則有1.0×10-8>1.0×10-9所以εb=>εa。原來(lái)問題出現(xiàn)在靜電力做功對(duì)電荷的電勢(shì)能的變化及物理量前的正負(fù)號(hào)理解出現(xiàn)了偏差。

        在物理學(xué)中,各物理量前的正負(fù)號(hào)通常有以下幾種意義:

        1.表示方向。當(dāng)物理量是矢量時(shí),正負(fù)號(hào)表示與規(guī)定的正方向相同或相反;例如:某物體在5秒內(nèi)的位移是-10米。則負(fù)號(hào)表示是:該物體運(yùn)動(dòng)的方向與規(guī)定的方向相反。

        2.表示研究做功對(duì)象之間的關(guān)系。例如:在某一過程中乙物體對(duì)甲物體做了-500J的功,則負(fù)號(hào)表示是:甲物體在這個(gè)過程對(duì)乙物體做了500J的功;

        3.表示大小關(guān)系。在研究重力勢(shì)能與電勢(shì)能時(shí),由于零勢(shì)能點(diǎn)的選取是任意的,重力勢(shì)能或電勢(shì)能的大小只具有相對(duì)的意義。故此時(shí)比較大小同數(shù)學(xué)意義上的數(shù)字比較相同。出現(xiàn)以上漏選的原因正是因?yàn)樵谄綍r(shí)教學(xué)中總強(qiáng)調(diào)第一、第二種符號(hào)意義的影響所產(chǎn)生的。通過以上講解,學(xué)生頻頻點(diǎn)頭。

        通過此例我發(fā)現(xiàn),在原來(lái)的物理課教學(xué)中為了使學(xué)生加深對(duì)物理數(shù)字的理解,從純數(shù)學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變過來(lái),太偏重對(duì)數(shù)字的物理意義教學(xué),而忽略了數(shù)字本身的意義。

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