楊保霞
摘 要 在物理學中,概念是基礎,規律是中心,學好概念和規律是學好物理的關鍵。電勢能、電勢是“電場”一章的重點和關鍵。教學中如果能夠有意識地扣緊幾條規律,可以起到提綱挈領的作用,使學生感到有條理,概念清晰,為掌握好“電場”整章內容打下牢固的基礎。
關鍵詞 電勢能的變化電容器的充放電電勢的變化及正負
在物理學中,概念是基礎,規律是中心,學好概念和規律是學好物理的關鍵。下面就“電勢能、電勢”的教學談談筆者的體會。
“電場”一章內容重要而繁雜,它給力學、原子物理、電學的其它部分都 有著密切地聯系。教材中涉及到的電場強度、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。它是本章的重點和關鍵。判定學生是否學好“電場”這一章, 主要就看對“電勢能、電勢”的概念是否清楚, 是否能夠正確運用。如果真正掌握了“電勢和電勢能”這一單元的基本內容,則靜電學中其它知識都 能迎刃而解,為了減少這部分內容的抽象性,筆者在教學中運用“類比”的方法,有目的地歸納出了幾條規律,收到了很好的教學效果。
一、關于電勢能的變化
電場力做正功,電勢能減少,電場力做負功,電勢能增加。傳授這一知識時,借助物體在重力場運動時,重力勢能與重力做功的關系來講,學生易于接受。需要向學生說明:電場性質并不與重力場完全相似,因為萬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。產生電場的場源電荷和檢驗電荷可以為正,也可以為負。故在“類比”中要作具體分析。可以從以下幾個方面進行比較。
應當提醒學生注意的是:“電場力做負功,電勢能增加,克服電場力做功,電勢能增加。”這種提法是完整的。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。”這種提法是不全面的。因為電勢能變化時不一定有外力存在,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:變化數值一定等于電場力做的功(表1)。
二、關于電勢的變化
三、關于電勢的正負
需先規定零電勢點,再與零電勢點比較電勢的高低,從而得出電勢的正負。因為理論上規定無限遠處為零電勢點,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,各點電勢都比無限遠處高,故各點電勢為正值。如果在負場源電荷形成的電場中,各點的電勢都比無限遠處低,故各點的電勢為負值。
四、關于電勢能的正負判定一般有兩種方法
教學中如果能夠有意識地扣緊這幾條規律,可以起到提綱挈領的作用,使學生感到有條理,概念清晰,為掌握好“電場”整章內容打下牢固的基礎。
(作者單位:鶴壁高級技工學校)