电势能与电势的教学

来源 :学校教育研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wang540364472
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:静电场的一个最基本的特征是:电荷在电场中移动时,电场对电荷的作用力所做的功,仅与电量的多少以及起点和终点的位置有关,而与电荷移动时所经过的路径无关。所以在研究静电场问题时,不仅常常要用到电势等概念,而且还要用到功及能的观点来分析处理,应该说本章的教学非常抽象,所以在本章的教学中,一个好的方法显得就比较重要了。对电势能、电势概念的讨论,为了避免过于抽象和复杂,可以匀强电场为例并与重力场进行类比,得出结论,然后再推广到非匀强电场。在教学中药注意防止学生死记公式,要引导学生学会运用能量守恒对具体问题进行分析,着重培养学生抽象思维的能力。
  电势这个概念是描述电场性质的物理量,和场强相比更加抽象,它涉及到建立电场的电荷本身的正负、电场力对在电场中的正负电荷做功、功能关系以及电场强度与电势的关系等一系列问题,导致许多学生在学习电势概念时都感到十分困难,所以电势是电场这一章的重点和难点。
  关键词:电势能 电势 电场力 电场线
  一、关于“静电力做功的特点”的教学
  通过教学最主要的是要使学生了解电场力做功的特征:在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,跟电荷经过的路径无关。这是建立电势概念的根据,重点是和学生讲清:对于非匀强电场,该结论同样适用。由于电荷有正负,当正负电荷在电场中移动时,对于电场力做功的正负问题,要使学生搞清楚,因为这个问题与电势能和电势有密切关系。
  二、关于电势能的教学
  由于静电场和重力场都是有势场,它们在很多方面性质相同,同时,学生对于在重力场中移动物体做功和重力势能都比较熟悉,因此,在教学中可以将两种场进行类比,以帮助学生理解电势能的概念。在类比之前,最好先复习一下物体在重力场作用下移动做功和势能变化情况。然后,再用它来和静电场进行类比,最后过度到研究电荷的电势能。
  要使学生明确:电荷q的电势能是由电荷与建立电场的电荷Q所共有的,通常说“电荷的电势能”总是指电荷q与电场的相互作用所共同具有的电势能。此外,电荷q在电场中某一点的电势能还与该电荷的电量、位置和种类(即正负)这三个因素有关。
  在教学中要引导学生对正、负电荷在电场中移动时电场力做正功还是负功的问题进行分析,并使他们从功与能量关系上来理解电势能的增减。例如,+q受电场力作用沿着电场方向移动,电场力做正功,电荷的电势能减少;+q逆着电场方向移动,电场力做负功,电荷的电势能增加。-q受电场力作用沿着电场方向移动,电场力做负功,电荷的电势能增加;-q逆着电场方向移动,电场力做正功,电荷的电势能减少。然后说明,电势能的变化正是以电场做功来量度的,电场力做多少功,电势能就增减多少,可与重力场做功进行对比,使学生容易接受。
  三、关于电势的教学
  当学生对电荷的电势能有力较明确的认识后,就可以进一步引导学生作如下的讨论:
  如有正电荷q在电场中的某点,它具有的电势能为Ep;当电荷的电量增加为2q时,其电势能就变为2Ep,当电荷的电量增加为3q时,其电势能就变为3Ep……,但是,对电场中某点来说,比值Ep/q,2Ep/2q,3Ep/3q……与电荷无关,而是仅与电场的性质有关的不变量。在电场中的不同点,这个比值不同,因此这个比值可以用来描述电场能的性质,我们把比值Ep/q定义为电场中某点的电势,即 , 如同场强E一样,也反映着电场的性质。
  对于 ,学生往往会认为:电势 与电荷的电势能成正比,和电荷q的电量成反比,其实在电场中某点所放置的电荷的电量q越多,q的电势能也越大,所以EP与q的比值为一定值,即电场中某点的电势是恒定的。因此电势也和电场强度一样,它和检验电荷的大小及有无都没有关系,而是电场的又一重要客观特征。
  电场中电势相同的点构成的面称为等势面。等势面的引入和电场线的引入一样,能使学生对整个电场电势的分布有形象的了解。
  对于“在同一等势面上任意两点间移动电荷时,电场力不做功”、“等势面一定和电场线垂直”以及电场线“总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面”等结论,都可以根据等势面的定义和电场力做功的知识由学生自己得到,不必一定由教师过多讲解。
  四、关于电势差、电势差跟电场强度的关系的教學
  1.当学生对电势的概念有了一定的认识后,就可自然地得出 A、B两点的电势之差就叫电势差这一结论。电荷q在电场中由A点移到B点,电场力所做的功
  2.在进行电势差跟电场强度的关系的教学时,首先要总结一下电场强度和电势差都是描述电场性质的物理量。电场强度是从电场力的性质方面来描述的,电势差是从电场力做功的电场的能的性质方面来描述的。这两个物理量从不同的侧面来描述同一电场,而且力和功本身又有密切联系,因此。电场强度和电势差之间必然存在着密切联系。
  在推导E和U的关系式之前,可以让学生将匀强电场的电场线和等势面都形象地画出来,如图所示,以帮助学生对电场强度和电势差之间的关系的理解。通过对AB、AC、AD方向电势降低的分析,着重指出:场强的方向就是电势降落最快的方向。对于电势差和电场强度之间的关系式的推导,学生是不难接受的,重要的是要使学生理解它的物理意义。
  公式UAB=Ed是在匀强电场中推导出来的,只适用于匀强电场的计算,不能用于非匀强电场的计算。公式中的d不是任意两点间的距离,而是沿电场方向上的两点间的距离,如图所示。对AD或AC来说,此时d不是AD或AC线段的长度,而是它们在沿电场方向上的投影。
  因为电场强度难以直接测出,而电势差却很容易由实验测得,根据 就可以算出电场强度的值,所以这个公式在实际应用上是很重要的。
  应该说明:电场强度的单位也可以用v/m来表示,它与N/c是相同的。
  以上是笔者在自己的实际教学中的一点感悟,欢迎同行不惜吝教。
  参考文献:
  [1] 《物理选修3-1》 人教版
  [2] 《物理新课程标准》
其他文献
一、问题的提出  1.学生会有选择性地攫取自己感兴趣的方向,且有滋有味的深入探讨。  2.学生会盲目地全盘“接纳”,也就是就问题而谈问题。用文本上的字眼,一是一,二是二地“念书”。  3.消极的全盘“否定”,也就是课堂开小差一族。  二、策略1——帮助学生学会倾听  (一)树立倾听的意识  1.教师提醒  教师要讲重点、难点时,教师可以用一些话来示意学生认真听,当学生的回答很精彩时,教师也可以马上
期刊
清代著名思想家顾炎武曾经提出了“经世致用”的思想主张。现代历史学者葛剑雄先生提出了“现实的问题都是从过去发展而来的,但又不是简单的重复,所以了解过去对了解今天、预测未来都是很有帮助的。当然,我认为真正的预测是做不到的,但这并不妨碍我们用历史来分析当前认识,估计未来。”从近三年的高考题中不难看出,十几年前对于“背”历史的旧思想已经完全被社会所淘汰。高考题中所体现出对学生学科素养和能力的考察所占比重越
期刊
新课程标准要求要培养学生良好的数学素养,数学大纲也指出要培养学生良好的学习习惯。小学阶段每个年级都有计算教学内容,培养学生的计算能力是每册数学教材的重难点,也是考试的主要检测点。  目前由于信息技术及电子设备的广泛应用,电脑、手机上有强大的计算功能,方便、快捷、实用,学生家长也不怎么重视,学生的计算能力就越来越下降。部分教师也忽略了计算教学,认为计算教学就是教方法,讲运算顺序,背各种运算律,机械重
期刊
信息技术课程是一门高科技课程,它对于培养学生的科学精神、创新思维、动手能力,提高学生对信息社会的适应能力等方面都具有重要的意义。  一、寓思想品德教育、健康向上的正能量于教学中,提升核心素养  师者,传道授业解惑,名师者,立德树人启悱。德高为范,学高为师,这是教师的立身从业之本。我们要自觉遵守教师职业道德规范要求,依法履行教师职责和义务,为人师表,教书育人,培养学生良好品德,塑造学生健全人格。  
期刊
“教为主导,学为主体”的教学观,已经为广大教育工作者所认同。但在具体的教学实践中,师生间的关系却没有得到合理定位,学生的主体地位被严重忽视。因此,发挥学生的主体作用,成为当前教育改革的一个重要课题。  近几年来,适应素质教育的基本要求,结合数学教学的特点,我在充分发挥学生主体作用方面做了一些尝试,并取得初步成效。  一、营造平等、和谐、民主、的课堂氛围,使学生“敢学”  学生只有在宽松、和谐、自主
期刊
一、树立威信与过度威严  古人云:“有威则可畏,有信则乐从,几欲服人者,必兼备威信”。有威信的教师,学生会心悦诚服地接受他的教育和劝导,做工作事半功倍,具有很高威信的班主任本身就是一种无形的教育力量。班主任的威信要用广博的知识、扎實的专业底子去“征服学生”;用崇高的事业心和高度的责任感去“感染学生”;用真诚、爱心和无私奉献的情感去“打动学生”;用以身作则、表里如一的人格魅力和榜样去“影响学生”。让
期刊
一、对教材资源进行深入挖掘,从而渗透传统文化  拿我们高中教材(人教版)来仔细看看,便可发现我们的语文教材其实是经过精心编排的,每一单元每一篇课文都是有其编排的目的的,每一篇课文都是文化的借鉴,教材中的经典著作(古诗文、文言文)显示出我们中国传统文化的文化价值,所以我们的教师在教学过程中应该充分挖掘这些文化元素,把语文教学与中国传统文化教学结合起来,既提升学生的语文能力又深化了学生对中国传统文化的
期刊
习近平总书记在党的十九大报告中指出要“办好网络教育”,可见网络教育对优化教育资源、促进教育公平的推动作用。其实早在2012年,教育信息化被提上日程,就已经吹响了网络教育的前奏。为保证网络教学的效果,设计和开发高质量的网络课程是关键。当今信息技术的发展,教学资源设备和平台的普及,为网络课程的开展提供了强有力的技术支持。  一、网络校本课程  网络校本课程,即教师根据教学大纲要求和本校办学特色、学生的
期刊
一、研究背景与意义  (一)研究背景  全日制义务教育英语课程标准明确指出:语言技能是语言运用能力的重要组成部分,主要包括听、说、读、写的技能以及这些技能的综合运用。现行的初中英语阅读课教学,由于受传统阅读理论和英语标准化测验的影响,存在如下问题:弱化了学生的主体地位;忽视了学生的自主默读;过于注重语言知识的练习。  (二)研究意义  新课程教学改革中明确指出:中学英语教学的目的在于发展学生听说读
期刊
苏联当代著名教育家苏霍姆林斯基说过这样一句话“教育者最可贵的品质之一,就是人性,对孩子的深沉的爱,兼有父母的亲昵,温存和睿智的严厉与严格要求相结合的那种爱。”对待自己的学生要有足够的耐心,并视其如子,努力培养他们的自信心,才能让他们学到更好的知识。  兴趣是最好的老师,一个成功的英语教师要在教学中有意识地培养学生对英语的持久兴趣,使他们对英语乐学、善学、会学,学而忘我,乐此不疲。因此,课堂教学手段
期刊