利用元电荷电场的矢量叠加解释宏观带电体的电场.pdf

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1、实验研究·利用元电荷电场的矢量叠加解释宏观带电体的电场宋杰戴应权李恒尚伦华王微(贵州师范大学，贵州贵阳550001)摘要：元电荷的电场是我们最为了解和熟悉的，也就是一个电子或质子的电场，任何宏观体都是由电子和质子构成的，所以任何宏观物体的电场其实就是各个电子和质子所产生的电场的叠加。本文将从元电荷的电场出发，通过电场叠加的方式形成宏观物体的电场，通过这种方式，对几个典型的事例的分析，提供了一种注重本元的分析事物的方式，帮助学生认识、理解宏观带电体电场的本质。关键词：元电荷电场；宏观带电体；电场叠加当学生学习电场时，学习了元电荷的电

2、场后一般就跳到了加时，对分电场中的交叉、重叠部分矢量叠加，就形成了我们所对宏观带电体电场⋯的学习，没有细述前后的联系，两者的电场熟悉的合电场。如下图二。被孤立了。宏观物体是由大量电子和质子构成的，那么宏观物体的电场就是电子和质子(即元电荷)电场的叠加。而笔者认为学习电场最重要的不是让学生记住元电荷和常见宏观带电体的电场，而是培养学生由“元”到“群体”的科学探究、推理及抽象能力，理解宏观电场的由来，当学生遇到一个新的宏观带电体时也能由基本的元电场推导出新宏观带电体的电场分布。为此，笔者将从最基本的元电荷的电场线出发，通过电场的矢量叠

3、加形成几个常见带电体的电场。本文将提供一种通过元电荷电场的本质到宏观电场的思维方式，这样的方式能帮，j助学生认识、理解宏观带电体电场的本质。1元电荷的电场我们已经知道了单个正电荷或负电荷所产生的电场，正电荷的电场向外发散，负电荷的电场向负电荷聚集。当元电荷的数目超过两个时，欲知合电场便要用到电场叠加原理，通过电场的矢量叠加形成合电场⋯。两个正电荷正和负电荷两个相隔很近的元电荷(距离可以忽略)，因为原子量级的形成的电场形成的电场粒子尺度很小，所以靠近的两个元电荷的分电场的叠加，在宏图二观尺度上的合电场就是两倍的一个单位电荷的电场或为

4、零。对2导线中的电场于多个元电荷，正负电荷相消后，合电场为其中一种元电荷的场我们眼睛能看到的导线相对原子的尺度来说已经很大了，强的整数倍。如下图一。导线的一个横截面积内可以容纳数目庞大的电子和质子。因此，为了处理问题更基本，我们将建立一个理想模型。令假设有一根直径为原子直径(即约为1O。m)的理想导线，任意处横街面积内只有一个原子，元电荷只能排成一列。当原子内电子和质子的数目相等时，对外的合电场就为零。当导线带电时(导线带电有两种类型，一是带静电，带电方式采两个靠近的异种合电场为零用接触起电；二是电子在导线内稳恒流动，带电方式为接

5、稳恒元电荷的分电场电源，静电场和稳恒电场效果等同)，略去正负电荷中和部分，其余同种元电荷都成一排。如下图三。f]+．,al-II===两个靠近的同种合电场强度为两．

6、-『Ul元电荷的分电场倍的一个分电场图一有限长带电直导线无限长带两个相隔有一定距离(距离不能忽略)的元电荷的电场叠电直导线图三作者简介：宋杰(1990一)，男，贵州I师范大学。(下转第254页)日圜日圆141·教学探讨赛、跑步踩球游戏等，这样既能丰富学生的业余生活，又能让了解，懂得其基本知识和如何练习就可以，其他运动技术可进学生在趣味性运动当中，体会到田径锻炼的乐趣，

7、持之以恒的行适当改造，降低难度要求。在这里教师可以多运用一些比赛坚持下去，还能让学生养成良好的田径锻炼的习惯，教师的参式、游戏式的教学方式，比如说在铅球投掷教学当中，教师可与能够起到良好的带动作用。以划定投掷标准，对于达到标准的学生，可以让学校的美术班2．3不断改进和创新田径教学方法的学生，奖励一张亲手画的素描画、水彩画，或者由书法班写一传统的田径教学是以教师为中心组织教学过程，新课标要张书法作品等，这样可以显著的提高学生田径教学参与的积极求在田径当中必须以学生为中心组织教学过程，在教学当中不性。断创新教学方法，实现教学模式的多样

8、化。在这里教师可以利总之，新课改对中学体育田径教学提出了新的要求，教师用信息技术手段进行教学，给学生带来新奇、激烈的田径运动在田径教学法当中必须把握新课改的要求，转变自己的教学思影响，学生在欣赏跑、跳和投的比赛中，教师可以降解一些运想，以培养学生的兴趣和养成良好的田径习惯作为教学的目标，动要领、比赛知识等，还能让学生在欣赏运动的过程中加深对不断改进教学方式，实现多样化教学，增强教学的实效性。跑、跳和投技术的了解与领悟。此外，中学生具有强烈的表现欲望，希望通过自己的表现赢得别人的认可，在这里教师可以[参考文献]讲主动权交给学生，充分

9、发挥学生思维的活跃性和参与的积极[1]宋淑芳．中学田径类项目教学方法改革初探[Jj．运动，2011(11)．性，让学生自己学习动作要领，彼此之间进行学习和讲解，在自[2]苏卫民．浅谈高中学生体育兴趣的培养[J]．科技信息(学术研究)，2008(25