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1、电场教学中的几个难点及突破河北省临城中学 陈会骞（054300） 一 电场概念的建立 本章的第一个问题即电场概念的建立。由于电场概念特别抽象，许多同学并不能顺利的 建立起来。讲到电场线后出现了两个点电荷的电场，问题一下暴露出来。请看下边的例题：例 1 一个电子沿等量异种点电荷的中垂线由 AOB 匀速飞过， 如图所示。电子重力不计，则电子所受另一个力的大小和方向变化 情况是 A 先变大后变小，方向水平向左 B 先变大后变小，方向水平向右 C 先变小后变大，方向水平向左 D 先变小后变大，方向水平向右 析：本题答案为 B，难住了许多同学，有很大一部分因电场概念未建立而卡住，他们往往从“同种电荷互相
2、排斥，异种电荷互相吸引”考虑，思路乱了，得 不出答案。正确的思路应是由等量异种点电荷电场线的特点知 AOB 各点场强均水平向 右，而电子带负电受电场力水平向左，故另一个力方向水平向右；又 AOB 场强大小先 增大后减小（也由电场线特点知） ，故电场力及其平衡的另一个力也先增大后减小。 可见，电场的概念要融如全章教学中，循序渐进。 二 静电感应 教材上有两个地方讲静电感应：第一节重在讲感应起电，静电感应只介绍现象，即“把 电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫静电感应” ，并解释为电子被吸引； 到第四节讲静电屏蔽，才指出静电感应是导体内自由电子在外电场作用下重新分布的现象， 教学中还应
3、明确指出静电感应的结果是“近端待异种电荷，远端带同种电荷” 。如： 例 2 一个正电荷从金属球壳的小孔放入球壳内但不跟球壁 接触，在图中画出了球外电场的一条电场线，这时电场线 的方向应该是从 指向 ；若用手摸一下球壳， 再将球内的正电荷取出，则此电场线的方向是从 指 向 。 析：本题第一问：由于静电感应，球壳外表面（远端）感 应出正电荷，电场线 MN；手摸住球壳，大地、人体和球 壳构成新导体，球壳外表面不再是远端， ，大地是远端，球 壳外表面不带电，手拿开，球壳内表面带负电；带电小球 移走，球壳内表面不带电，外表面带上负电，因而电场线 MN。 第二问实质是感应起电，处于静电平衡状态的球壳电荷只
4、分布在外表面。 三 几种典型电场的电场线、等势线的分布 本章有个学生实验：用描迹法画出电场中平面 上的等势线的分布 ，实验中先描点，再用平滑的曲 线将各点连接起来，还要求大致画出电场线的分布。 有的学生竟然画成了匀强电场电场线的形状，除了实 验不成功这一因素外，他对典型电场的电场线及等势线的分布显然缺乏掌握。如： 例 3 A、B 为带电荷量分别为+Q 和-Q 的两个等量异种点电荷，C、D 分别为 A、B 连线上的 两点，且 AC=BD，关于 C、D 两点间的电场强度的情况是 A 由 C 到 D 场强由大变小 B 由 C 到 D 场强由小变大 C 由 C 到 D 场强不变 D 由 C 到 D 场
5、强先变小后变大 析：本题正确答案 D。若记住电场线分布，由疏密变化即可知道答案。若用点电荷的场强 公式及场强的叠加原理分析据 E=，随着 x 的变化，E 的变化规律从数学上也不易得出。22xLKQ xKQ因此，很有必要让学生将几种典型电场的电场线及等势线的形状在理解的基础上记住。 四 静电屏蔽 一般静电屏蔽都是屏蔽外电场，利用处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。常 常被忽视的是在接地的情况下，还可以屏蔽内电场即电场被局限在封闭导体之内。 例 4 下列实验中，验电器金箔张开的是本题答案为 B 五 电势的另一定义人教版新教材中为了降低难度，先定电势差（） ，再定义电势（等于单位qWUAB AB正电荷由该点移到参考点时电场力所做的功） ，最后定义电势能（类比重力势能也由电场力 做功定义） ，这种定义在处理负电荷的电势能问题时遇到了困难。如 例 5 如图所示，S 接通后再断开，然后将 M 板上移一小段距离，试分析电容器的带电量 Q、两极间的电压 U、场强 E、P 点电势以及负电荷 q 在 P 点的电势能的变化情况。析：容易判断QCd增大Ed但是，在判断电势能时 ，不容易由nppW功说明电势能。 为此，引入电势的另一定义电势降低，而电荷带负电，故而电势能增加。qP P这一定义中先讲电势能，再定义电势，最后将电势差，建议介绍这一定义。专题专用也行。
