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　　图3
　　最后，改变日光灯管的位置，将日光灯管沿着与金属球半径垂直的方位水平放置，日光灯管竟然不亮了！
　　这个神奇而又有趣的演示实验能说明什么呢？怎样围绕实验现象开展电势差的教学呢？有了这个有趣的演示实验，就能直观又形象地引入“电势差”的概念。比如，设计问题：“灯管亮了说明了什么？使灯管发光的能量是从哪里来的？”启发学生思考并总结：灯管亮了说明灯管两端有电压，也就是存在电势差；灯管处于金属球的电场中，那么电势差就是由金属球的电场提供的。使灯管发光的能量是通过电场力对带电粒子做功由电势能转化而来的。
　　由演示实验引入电势差，既直接又形象。学生真真切切地看见了电势差存在的证据，印象深刻，实验法要比类比法和讲解法更易于让学生接受，大大降低了学生的理解难度。教师不需要过多的语言，也大大降低了教师的教学难度，真正实现了高效教学。所以，用演示实验引入电势差概念是教学上的创新和突破。
　　引入电势差概念之后，就可以利用演示实验帮助学生准确地理解电势差的物理意义，即电势差是描述电场能量的物理量，通过实验还可以解释电势差和电场力做功的关系。设计这样的问题：“将灯管缓慢地水平移近金属球，灯管为什么越来越亮？”启发学生分析：将灯管缓慢地水平移近金属球，灯管越来越亮说明灯管两端的电势差越来越大。从电场力做功的角度看，越靠近金属球，电场力越大，相同的位移电场力做的功就越大，转化的电势能就越多，灯管获得的能量就越多，灯管就越来越亮。而用一根接地线接触灯管的远端，灯管远端的电势变为零，灯管两端的电势差更大了。最后总结：电势差越大，电场力做的功越大，电势能转化得越多，实验现象与公式WAB=qUAB的表述一致。可以用图4描述这个过程。
　　理解清楚电势差的物理意义之后，还可以利用这个演示实验帮助学生总结点电荷电场等势面的特点。同样，为了引导学生思考，设计这样的问题：“将灯管沿着与金属球半径垂直的方位水平放置，灯管为什么不亮了？”启发学生总结：将灯管沿着与金属球半径垂直的方位水平放置，灯管不亮了，因为灯管两端接近等势，电势差接近于零。用实验研究等势面是物理教学的新思路、新方法。对于学生来说，能从实验中亲自总结出等势面的特点，加深了他们对等势面概念的理解。图5描述了这种情形。
　　综上所述，电势差概念的引入、电势差与电场力做功的关系、点电荷电场等势面的特点，这三个教学重难点都可以通过“在电场中点亮日光灯管”这个演示实验突破。通过日光灯管的发光现象给大家展现看不见摸不着的电势差，化抽象枯燥为形象有趣，活化了电势差和等势面这样抽象难懂的概念，能很好地帮助学生理解电势差和等势面的知识。解开这个神秘的现象，便看到了电势差的真实存在。神奇的演示实验现象激发了学生的求知欲望，且该实验操作简单，现象明显，不易失败，非常适合课堂现场演示，使电势差的课堂教学简单易行，课堂效率大幅度提高，这种探索和改进可以说为电势差教学开创了一条新途径。

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电势差教学中演示实验的探究

2015-08-11 07:48　来源: 互联网作者：李秀芬浏览次数 1359

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电势差教学中演示实验的探究 2015-08-11 07:48 来源: 互联网 作者：李秀芬 浏览次数 1359