电场的能的性质教学之我见.pdf

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1、2014年2月Vo1．32No．03中学物理(2)微积分法即F：—GraM—(7)设均匀球的半径为，它的球心与质点间的距离为r．我r们可以将球分割为一个个的球壳，每个球壳的体积为：dV=两种算法的结果一致：均匀球体对球外一点的万有引力4~rR2dR均匀球的密度：p：3M等效于球体的质量全部集中在球心的质点．可以推论，任意，．所以每个分割出来的球壳斗7_n两个质量球对称分布的物体间的万有引力相当于质量全部的质量为集中于各自球心的两质点间的万有引力，所以用公式计算时dm：PdV：嘏(6)就是质量分布中心间的距离．3结论用(6)式的dm代换(5)式中的，有通过将万有

2、引力定律与库仑定律类比，引用引力场的概dF：．j3M，念，我们可以将万有引力定律应用于更复杂的一些问题．通r_过上述几例计算可见，两物体间万有引力的大小不总是大于积分可得F=·帜=，零，而是要看两物体具体的质量分布．电场的能的性质教学之我见陈桂萍(泰兴市第二高级中学江苏泰兴225400)电场的能的性质知识不但学生怕学，而且老师怕教，究拓展证明：在非匀强电场中移动电荷，电场力做功的公其原因，一是因为它很抽象，学生理解有困难，二是因为它很式为口=qUA．繁杂，学生记忆有困难．事实上对这部分内容的教学，教者都证明方法是将整个路径分割成许多微元，在每个很小的难以找到一

3、个首先令自己十分满意的教法．微元上，电场力可以看成是恒力，这样从恒力功的公式=本人在教授这部分知识时，从学生便于理解、便于记忆、Fscosa出发，在小微元上首先能推导得出普适公式，然后再便于培养能力等角度出发，源于教材而又不照搬教材，将这把所有微元中的功相加，即可得证．这里用到微积分的思部分内容划分为几个问题，按照适当的顺序突出讲解，使得想了．学生在理解和记忆上都轻松了许多．下面是本人在教学中依2电场力做功与电势能变化的关系次重点向学生讲授的几个要点．可以用重力做功与重力势能变化的关系进行类比理解1电场力做功的特点与普适求法并记忆，电场力做正功电势能减少，电场

4、力做负功电势能增这里尽量用类比的方法进行教学．与重力做功的特点进加，电场力不做功电势能肯定不变．行类比，电场力做的功与路径无关，与初末位置间的电势差其实从功能关系的角度讲，功是能转化的量度，这里电有关．无论电场是否均匀，电场力做的功都可以用普适公式场力做的功正是电势能与其他能转化的量度．注意让学生把=qUA来求取，而功的公式W=Fscosa只有在匀强电场功能关系的思想在这里用起来．中才适用．例2如图2所示，一长为f的绝缘另外用普适公式=g，不但可以求出功的多少，杆两端分别带有等量异种电荷，电量的绝还可以求出功的正负，只要将g和用带有正负号的数值对值为Q，处在场

5、强为E的匀强电场中，代入就可算出功的正负了．杆与电场线夹角=6O。，若使杆沿顺时图2例1如图1所示，在场强为E的针方向转过60。(以杆上某一点为圆心转匀强电场中有相距为z的A、两点，连动)，则下列叙述中正确的是线AB与电场线的夹角为0，将一电量A．电场力不做功，两电荷电势能不变为g的正电荷从A点移到曰点．若沿直最电场力做的总功为qE／线AB移动该电荷，电场力做的功图l，两电荷的电势能减少=——；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功=c．电场力做的总功为一，两电荷的电势能增加；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功=——一由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做

6、功的特点D．电场力做总功的大小跟转轴位置有关是：答案B答案qElcosO，qElcosO，qElcosO，跟路径无关，只跟始末解析因为两电荷受到的电场力都是动力，所以都做位置有关．正功；只要假定转轴位置，就可利用功的普适公式求出这两解析由于是匀强电场，所以可以用恒力做功的公式个功，然后把两个功相加，就可得到总功是；既然电场力=Fscosa直接求得各个结果．其实恒力功的公式就告诉了我们：恒力所做的功与路径做的总功为正，系统电势能就应该减少，所以选项B正确；在无关，与位移才是有关的，也即与始末位置才是有关的．总功的计算中你将会发现总功的大小跟转轴位置无关．·96·

7、3电势与电势差空间距离线性变化，这样某两点连线中点处的电势便是这两注意：在教学中可以先讲电势差，再讲电势．事实上在解点电势的平均值．由a、6两点的电势可求得它们中点处的电题时，一般都是先求出两点间的电势差，再求某点的点势．势为6V，从而过o6中点和c点的连线便为一条等势线，再根A、B两点间的电势差规定为口=一，注意它是有据电场线跟等势线垂直，且由高电势指向低电势，知选项B正负的，与电压不同．正确．5电势能与电势电势差的定义式为=，而且只要将公式中的各g两者之间的关系就好像重力势能与高度之间的关系．但量带上正负号去运算，就可算出待求电势差的正负．注意电比重力场中

8、复杂的是：电场中所放的电荷有正负之分，