淺談靜電場的環路定理與電勢教學

廣東技術師范學院天河學院 周亞梅

淺談靜電場的環路定理與電勢教學

廣東技術師范學院天河學院 周亞梅

本文針對靜電場的環路定理教學設計，闡述如何把握課堂教學的幾個關鍵環節，如何深入淺出地使學生更易理解內容。

保守力 功 靜電勢能 電勢 無旋場

如何上好一堂課，如何進行教學目標、教案的設計，如何進行課堂導入、提問和板書，這些都是新教師所面臨的問題。教學重點是在授課時必須著重講解和分析的內容，教學難點是指學生對理解有較大困難的內容。這就要求教師授課時能夠思路清晰，對問題的闡述能夠深入淺出，啟發自然，從而講清重點，講徹難點。

本文通過靜電場的環路定理與電勢這一講授課的教學，用課堂口語化的形式具體闡述如何導入新課，如何設計教學并運用恰當的教學語言完成教學，使非物理專業的學生能夠很快理解教學內容。

一、復習導入

剛才我們說了，電場除了具有力的性質外還具有能量的性質，這怎么理解？試驗電荷 在電場中從靜止放開，在到電場力的作用下，速度增加，能量也增加，能量從哪里來呢？能量不會憑空產生，只能是從其他地方轉移進來，在這一系統中，只有電場和電荷，電荷獲得能量，只能來源于電場，所以說電場具有能量的性質。既然電場具有能量，我們怎么計算，怎么表現。我們知道能量在轉化轉移的過程中需要力的作功 。所以我們就從電荷在電場中移動電場力作功這一特點出發研究電場。看看靜電場力作功有什么特點，電場線是什么樣的，電場有著怎樣的性質。如何根據電場力作功找到描述電場具有能量性質的物理量——電勢。

教學目標是課堂教學的出發點和歸宿，支配著教學的全過程，在分析教學內容之前，教師首先必須明確教學目標，即為什么要教這些內容，通過這些內容的學習，學生將獲得什么。由于知識間都是關聯的，該課堂導入通過在復習上節課的基礎上，把新舊知識聯結起來，很自然地引入新知識的學習，并讓學生明確目標，統攬全局。

二、新課設計

第一個問題就是電場力作功。在力學部分我們也學了一些力的做功。重力、彈力、萬有引力做功，這些力做功有什么特點？大家還記得不，做功與路徑無關，僅與物體所在的始末位置有關，我們稱這樣的力為保守力。那么，我們看下電場力又有怎樣的特點？

圖1

那么試驗電荷qo沿閉合路徑運動一周電場力做功：

新課的講授是一主要環節，在這一部分要能夠根據教學內容選擇恰當的教學方法，并設想怎樣提出問題，如何逐步啟發、誘導學生理解新知，且能夠在一定時間內掌握重點、難點。

該部分通過復習舊知設問逐層遞進的方法，通過試驗電荷在點電荷形成的電場中移動時，并擴展到點電荷系，得到靜電場力所作的功只與路徑的起點和終點位置有關，而與路徑無關。即靜電場力是保守力。又緊接著在這一特點的基礎上，結合數學運算得到靜電場的環路定理，從而說明靜電場是一無旋場。而為了更好地體現知識的整體性并更好地理解此性質，又把該性質與上節所學性質結合，運用生活中所熟悉的概念情景幫助學生更好地理解這一抽象概念特性。

[1]王少杰，顧 牡，王祖元．大學物理學（上冊）[M]．上海:同濟大學出版社，2013

[2]丁尚文，廉玉忠，許其州．高等數學（上冊）[M]．上海:同濟大學出版社，2008

ISSN2095-6711/Z01-2015-04-0165