如何理解“沿场强方向,电势降落最快”-教学论文
笔者在讲“电势差 电势”(人教版高中《物理》第二册(必修加选修)第十三章第五节)这一节内容中,在讲到电势高低的判断,可以根据电场线的方向来确定,沿着电场线的方向将单位正电荷由A点移到B点,电场力做正功, ,从而得到沿着电场线的方向,电势越来越低。这一点,学生容易接受。然后进一步告诉学生:沿场强方向,电势降落最快。并以匀强电场为例,如图所示,沿AB、AD、AC方向,分别移动同一电荷,电场力做功相同,可得 ,沿AB、AD、AC方向,电势均在降低,但沿AB方向距离最短,即电势降落最快,而AB方向即为场强方向,因此得到沿场强方向,电势降落最快。
这样分析以后,很多同学会提出这样一个问题,AB的方向是场强方向,但它也是电场线的方向,为什么不说成沿电场线的方向,电势降落最快呢?为了真正帮助学生掌握这一规律,笔者认为可以从以下二种方法来帮助学生理解。
第一种方法:类比法,本节课内容中,电势差、电势概念的建立,分别是类比于重力场中的高度差,高度。同理,这里也可以采用类比方法,在重力场中高度降落最快的方向是沿重力场方向,以此类推,在电场中,电势降落最快的方向是沿场强方向。
第二种方法:从电场力做功的角度来分析,根据 可以得到,沿场强方向移动同样距离,电场力做功最多,故其电势降落最快。
以上两种方法,本人在实践教学中都采用过,学生反映很好。
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