意料之外的判斷

在復習課上，當復習完電勢和電勢能等有關概念和計算后，進入練習環節，對正負電荷在電場中不同位置所具有的電勢能進行比較判斷，學生回答都基本正確，但進入一個選擇題，卻出現了一個我沒想到的判斷結果。

這個選擇題目是，以下幾種說法正確的有（ "）

A.同一電荷在電勢高處的電勢能比在電勢低處大;

B.在電場中某一點電荷所帶電量越大，電勢能越大;

C.正電荷在電場中電勢越高的地方電勢能越大;

D.負電荷在電場中電勢越低的地方電勢能越大。

連續請了幾位學生回答。答案都只有C，而且平時成績比較好的學生回答也只有C，為什么沒有學生考慮還有其他的正確答案呢？是不是物理知識學習的不到位還是有其他原因呢？經過認真思考，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據：

一電場中有a、b兩點，其電勢分別是φa=100V、φb=10V，現有一帶電量q=-1.0×10-10c的點電荷。請同學們計算此帶負電的粒子在電場a、b處具有電勢能及該粒子從電場中a點移動到b點電場力做的功。

答案很快就出來了。εa=-1.0×10-8J εb=-1.0×10-9J W=-9.0×10-9J。比較可得：εbgt;εa即D答案也是正確的。但有學生當場提出疑問：電勢能前的正、負號只表示比零電勢能處所具有的電勢能高或低，不參與比較數字的大小，則有1.0×10-8gt;1.0×10-9所以εblt;εa。原來問題出現在靜電力做功對電荷的電勢能的變化及物理量前的正負號理解出現了偏差。

在物理學中，各物理量前的正負號通常有以下幾種意義：

1.表示方向。當物理量是矢量時，正負號表示與規定的正方向相同或相反;例如：某物體在5秒內的位移是-10米。則負號表示是：該物體運動的方向與規定的方向相反。

2.表示研究做功對象之間的關系。例如：在某一過程中乙物體對甲物體做了-500J的功，則負號表示是：甲物體在這個過程對乙物體做了500J的功;

3.表示大小關系。在研究重力勢能與電勢能時，由于零勢能點的選取是任意的，重力勢能或電勢能的大小只具有相對的意義。故此時比較大小同數學意義上的數字比較相同。出現以上漏選的原因正是因為在平時教學中總強調第一、第二種符號意義的影響所產生的。通過以上講解，學生頻頻點頭。

通過此例我發現，在原來的物理課教學中為了使學生加深對物理數字的理解，從純數學狀態轉變過來，太偏重對數字的物理意義教學，而忽略了數字本身的意義。