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1、电势差与电场强度的关系教教事例及剖析.电势差与电场强度的关系教教事例及剖析作者：朱建廉一、背景在高中物理电场一章中，只管电势差与电场强度的关系一节的内容不多，但却有着较为特别、较为重要的地位:教材在引入电场强度描绘电场的力的特征以及引入电势描绘电场的能的特征后，又成立起电势差与电场强度间的关系，并以此关系建立电场的“力”与“能”这两个侧面间的联系，进而帮助学生整体的认识电场。关于这节课的教课，往常状况下会把有关的教课内容与相应的教课活动做这样的办理:第一利用在匀强电场中移动电荷时电场力做功的两种计算方法，成立起电势差与电场强度间的关系;而后再利用所建立起来的关系解决有关的问题，以达到帮助学生确
2、认与理解上述关系的目的。笔者感觉:这样的教课办理不论是所完成的教课目的，或许是完成教课目的的过程中经过有关“教育因子”施加的教课影响等，都显得比较“单薄”，隐含在教课内容和教课过程之中的“教育因子”没能够充足挖掘和利用。所以，在笔者的教课实践中做的是以下设计。二、事例(一)关系存在的论证。欲成立起两个事物间、或许是某一事物的两个侧面间的关系，第一应当确认此间的确存在着某种关系。电场强胸怀化了电场的力特征，电势量化了电场的能特征。运用朴实的哲学看法就能够判断:作为量化同一事物(电场)的两个不一样侧面(力与能)的物理量，电场强度与电势之间必定存在着某种关系师:作为一种特别形态的物质，我们研究了电场
3、的两个侧面的特征，并分别引入两个物理量来定量描绘。这两个侧面的特征和描绘它们的相应的物理量分别是什么?生A:我们研究了电场的力的特征，引入电场强度来描绘它;我们还研究了电场的能的特征，引入电势来描绘它。师:对!描绘电场的力的特征的电场强度和描绘电场的能的特征的电势之间会存在着某种关系吗?生A:会。师:你获得这个判断的原因是什么?生A:师:还有哪位同学赞同A同学的判断?能帮他想想判断的依照吗?生B:既然电场强度和电势都是描绘电场的特征，那么它们之间就应当存在着某种关系。师:好!我们判断电场强度与电势差间存在着某种关系的原因其实不需要比B同学说得更多了:量化同一率物的不一样侧面的物理量间的确应当存
4、在着某种关系，不论我们能否已经发现这类关系。(二)关系研究的方法。/关系，实质上就是所谓的规律。从逻辑学的角度看，研究并成立某两个事物或事物的某两个侧面间的关系，往常状况下需要借助于某个媒介来进行，而关于媒介，则要求能与两方都有着某种联系。为了把描绘电场力特征的电场强度和描绘电场能特征的电势间的关系建立起来，我们选择的媒介是“功”。这一方面是由于做功一定有力，另一方面还由于做功必定惹起能的变化。师:既然我们已经确认电场强度与电势间存在着某种关系，那么我们如何研究此间的联系、成立此间的关系呢?生C:利用电场力挪动电荷做功来成立此间的关系。师:很好!不过我不理解，你怎么想到“功”这个物理量的呢?生
5、C:受教材的启迪。师:C同学很老实，做学识就需要一个老老实实的态度。可是我仍是想不通:教材的编者怎么想到“功”的呢?生:师:“功”这个量是帮助成立描绘电场“力”与“能”特征的电场强度与电势间关系的最适合的“人选”吗?生D:是的，由于“功”和“力”与“能”都有联系。师:本来这样。一方面做功一定有力;另一方面做功必定惹起能的变化。借助于“功”来成立电场强度与电势间的关系真是太适合了!(三)关系成立的过程假如说确认关系的存在是运用了朴实的哲学看法、选择研究关系的方法是借助于逻辑的力量的话，那么成立关系的过程就只好是运用物理的知识了。师:为了简单起见，让我们在以下环境中成立电场强度与电势间的关系:如图
6、1所示，电场强度为E的匀强电场中，将电量为q的带正电的点电荷从A点沿着电场线挪动到B点，若A,B两点间距离为d,A,B两点电势分别为材,cpB。请一位同学在黑板演出算。生E:上黑板演算)依据功的公式计算电场力所做的功为W=qEd而依据功能关系计算电场力所做的功为w=q(A-B)比较上述功的两种表述可得:电势与电场强度间的关系为A-B=Ed师:对。假如把A,B两点间的电势差记为U=A-B那么，E同学所导出的“电势与电场强度间的关系”将进一步表示为“电势差与电场强度间的关系”为U=Ed(1)或为E=U/d(2)(四)关系本义的确认。事物间关系的本义是成立在各个事物的本义的基础之上的。师:为了正确掌
7、握(1)式或(2)式所给出的电势差与电场强度的关系的物理含义，应当先明确此中的各个物理量的含义。谁来告诉我们?生F:公式中的U是电势差;E是电场强度;d是距离。师:能说得更正确些吗?生F:E是匀强电场的场强;U是沿场强方向的两点间的电势差;d则是这两点间的距离。师:很好!明确了公式中各个物理量的正确含义后，公式的物理含义也就清楚了。教材上对形如(1),(2)的两个关系的意义是如何理解的?生H:(1)式表示:在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积;(2)式表示:在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。(五)关系平常的类比。只有对某种关系的本义理
8、解透辟，才能够为所欲为的做出平常的、贴切的类比。师:其实，电势差与电场强度的关系和力学现象中的某些关系特别相像，谁能试举一例?生I:如图2所示，质量为m的小球在倾角为e的圆滑斜面上运动，若把这一过程类比为点电荷在匀强电场中运动能够吗?师:完好能够!请同学们课后做些研究，在两种过程及描绘两种过程的相应的物理量之间成立起对应的类比关系。(六)关系运用的重点。关系只有在正确地运用过程中才能够达到真实意义上的理解。选择适合的例题，运用关系剖析求解，在关系的运用过程中让学生再一次领会关系的实质含义。师:下边我们将运用所成立起来的电势差与电场强度的关系解决两道例题。在这以前请大家思虑一下:形如(1)式或(
9、2)式的关系式，在运用时有什么需要注意的地方?生J:电场一定是匀强电场。师:对!还有吗?生J:两点的连线一定与电场方向平行。师:不平行就不能够吗?生J:那师:那怎么样?生J:那就要进行正交分解。师:很好!可是，假如电场不是匀强电场，你知道该怎么办吗?生J:师:这个问题留待课后思虑好吗?(接下来的例题剖析过程此处略)三、剖析从几个不一样的角度能够看到这节课的一些特点。从知识层面来看:第一重申电场强度和电势分别是描绘电场这一事物的不一样特征的物理量;而后在把电场强度和电势依赖于电场的基础上，借助于电场力挪动电荷做功而致使电势能的改变这一动向过程，导出电势差与电场强度间的关系;最后又经过剖析、类比、
10、运用等环节，帮助学生深刻的领会所成立起来的关系的物理含义，较好的完成了知识层面的教课目的。从能力培育来看:教课方案在关注所要体现的内容的同时，分外关注的是有关内容的呈现过程与体现方式。教课流程的六个环节较好的运用逻辑的力量，不单帮助学生成立起一个详细的“电势差与电场强度的关系”，更重要的是以此为例给出了成立两个事物、或许是一个事物的两个侧面间关系的一般思路，较好的完成了能力培育的教课目的。从素质影响来看:教课过程体现出的不单有一个相对完好的知识系统，更重要的是同时体现出了一个严实的逻辑构造。以自觉的逻辑推理的方式来思虑教课或学习过程中所需体现的内容及所应体现的方式，充足的挖掘出知识内容中以及体现知识内容的过程中所包含的教育因子，并在教课过程中较好的发挥其相应的教育功能，较好的完成了素质影响的教课目的。文章根源：江苏教育研究转自：中国物理课程网
