静电场中的零电势点是否可任意选取.pdf

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1、教学随笔髀电：I；i；中白cl零电势点是否可任意选取一。器■刘茶萍一弱辫㈣*¨≥摘要：从三个方面着重分析有关点电荷零电势从数学上看，电势是描述静电场的标量位置函的难点，从而加深对电势和零电势的理解。数。静电场中的电势曲线或等势面描绘了电势的空关键词：零电势；点电荷；标量场；静电感应间分布。选取不同的电势零点，只是使电势曲线或在关于《电势》一节公开的集体备课讨论会上，等势面所标数值有所改变而已。电势曲线的形状，我们商讨了带电体、一个点电荷、二个等量同名(异曲线上各点的斜率和曲率半径并不改变，等势面的名)点电荷中的电场线和等势面的分布情况，重点形状、间隔、等势面法线方向的空

2、间变化率(电势梯讲解了如下例题：度)也都并不改变，即场强的空间分布并不改变，描如图为等量异种电荷电场线、等势面的分布述的仍是同一个静电场。这些就是静电场电势零点图，AOB为两点电荷的连线的垂直平分线，0为连线从原则上说可以任意选定并无优劣之分的数学原的中点。设无穷远电势为0，请问：因。(1)等势面A日的电势如何?二、零电势的选择的限制性(2)判断两点电荷附近的等势面的电势正负值?在一些特殊情况下，对零电势点的选取却有限分析：对问题(1)有两种方法：方法一：做功法。将正电制性的。例如，在真空中，点电荷的电势为：=fP·荷沿AB等势面移到无穷远，电场力总不做功，故AB等势：

3、4fd@1『nJ面为零电势。若选取点电荷所在处即r=0处为电势零点，则空方法二：极限法。由于两正、负电荷分别向左、向右的间≠0各点的电势都将无穷大，即：=—4一f83等势面趋近无穷远，而这些B等势面又无限趋近连线中点0，故AB等势面为零电势。dr=c一o。⑤对问题(2)，由于沿着电场线电势越来越低，则由此可见，对于点电荷的静电场，选取点电荷正电荷附近的电势为正，负电荷附近电势为负。最所在处为电势零点是不妥的，因它使空间各点的电后，有一位青年教师提出如下三方面问题：势均为无穷大，无从区分和比较，使电势失去了描(1)既然两点间电势差与零电势选择无关，那述静电场的功能。么，在

4、电场中零电势是否可任意选择?(2)两个不等选取点电荷所在处为电势零点之所以不妥，还量异种点电荷其连线的中点还是零电势吗?若不是，那么零电势点靠近哪个电荷?通过该零电势的可从点电荷是理想模型角度理解，它把有限的电量集中在无穷小的空间(一点)之内，必定导致点电荷等势线还是垂直于两电荷的连线的直线吗?(3)接所在处的电荷密度为无穷大，场强为无穷大，电势地零电势与设无穷远为零电势是同一回事吗?对上述问题，很多中学物理教师和学生都存在无穷增长，从而使空间各点的电势都等于无穷大，无从区分和比较，这时点电荷理想模型已经失效。疑惑，带着这些问题笔者查阅了有关资料，归纳写成本文。若坚持点

5、电荷理想模型，就必须抛弃选择点电荷处一零电势选择的任意性为零电势。实际上对点电荷理想模型的静电场，选、无穷远点为电势零点，不但可以避免上述困难，而利用静电场的有势性可以引入电势概念。在场中任取一点(叫参考点)，引出一个新的物理量：单位正电荷从移到参考点寸，场力的功叫作陈的且可以简化问题，即：4"ITS"ofrd—q-,lr,_~ofrd，：电势，记作，即：妒==—1—lFeosadl=_IlJ·d7=L⑥qq3Pq34日f．did)对分布在有限区域内的点电荷系或连续带电JP体，选取无限远点为零电势都比较方便，又不破坏由定义知电势是标量场，参考点冈的电势为理想模型，原因同

6、上，无须赘述。t零电势点对于有限区域的点电荷系，取无穷远电势为0零，①式又可写成：妒=I·②时，由电势迭加原理可证明，其电势表达式为：=由②式可得电场中任意M、P两点的电势差：圹r零电势点r零电势点rP∑里⑦=j‘d7一J‘d7=J‘dT~斗叮T0iri所以，从②③可看出，选择不同的电势零点，静由⑦式中明显看出，等量异种电荷在两点连线电场中各点的电势值虽将有所不同，但两点之间电的中点电势一定为零，且过这点的中垂线各点的电势差仍然相同，描述的仍然是同一静电场，这些就势都为零。不等量异种电荷在两点电荷连线的零电是静电场电势零点从原则上说可以任意选定并无势点应靠近电量小的点电

7、荷，过这点的垂线不是等优劣之分的物理原因。势线。教学随笔劳动与技术课堂中对农村初中学生创新能力■吴亚丽摘要：教育不仅要培养学生的认知能力、实践肯定会有很大的收获的。能力和到社会上重新定位的能力，而且要着重培养一、创新的前提——兴趣学生的创新能力。在农村初中，学生普遍对劳动与技创新应该是学生主动去参与的活动，而不应该术这门学科不重视，因此对学生创新能力的培养难是教师强加的、机械的灌输。然而，以目前的劳动与度较大。只有让学生对劳动与技术充满兴趣，同时又技术课程现状，让学生主动地参与进来，我们的阻力给学生充足的创新时间和空间，并配合积极有效的太