研究电场的能的性质教学建议静电力做功与重力做功有共同的特点做功和路径无关。这种相似性启发我们把静电力与重力进行类比。学生已经知道,重力做功必然引起重力势能的变化,所以容易想到静电力做功必然引起相应的能量变化。物体在地球周围是处于地球产生的重力场中,重力场的物体具有重力势能,与此类似,电场中的电荷应该具有电势能。这里需要及时将电势能与重力势能进行比较,以加深对电势能的理解。(1)重力势能属于地球和物体组成的系统;电势能属于电荷和电场组成的系统。(2)重力势能的大小具有相对性,物体在某点的重力势能等于把物体从该点移动到零势能位置时重力做的功;电势能的大小也具有相对性,电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移动到零势能位置静电力做的功。(3)重力做的功等于重力势能的减少量;静电力做的功等于电势能的减少量。通过以上论证电场力做功的特点跟重力做功的特点,将同学们不熟悉的电场力做功,跟熟悉的重力做功作类比,帮助学生建立“电势能”的概念,通过分析论证的途径引出“电势差”概念和表达式。说明电势差概念虽然是在匀强电场中建立起来的,但它适用任意电场,这就是从特殊到一般的推理方法。关于电势差和电势两个概念引出先后跟传统教材有所不同,传统教材先出现电势,再顺理成章地说电场中两点电势之差就是电势差。这样处理合乎逻辑。但是,课标强调电势差一方面是因为电势差就是电压,学生通过类比方法从电场力做功的角度,认识电势差概念比较容易,另一方面电势差应用比较广泛。因此,教师在处理研究电场能的性质之一和之二两节内容时,可以根据自己的认识作调整。课标并没有提出必须先讲电势差的要求。这个问题跟初中物理学中到底是先提出电压概念,还是先提出电流概念是一回事。参考资料新型的物理肥料电肥和声肥电肥:植物和动物一样都具有生物电,因为自然界是一个大电场,作物与大地紧密地连在一起,因而被充了电。科学家们观察发现农作物体内的电位同大气的电位差越大,农作物的光合作用也就越强。科学家们做了一个有趣的实验:将西瓜种子在75V电压的稀盐酸溶液中浸泡后,西瓜的含糖量增加了4%,产量提高了10%;又用220V电压处理西红柿,其果实中维生素C的含量增加了7%,糖分增加了2%,而产量则增加了17%。电场之所以能成为肥料,是由于生物体中的每一个细胞都是一个“微型电池”,电场能使它不断“充电”。美国一位植物生理学家运用这个原理对烟草的细胞团施加电场,10天后发现其繁殖速度加快。将同一原理施用于蔬菜,结果生长周期缩短一半,产量增加了36倍。在黄瓜的长瓜期间给它施加90伏电压,黄瓜可增产3倍。声肥:不同频率的声音对植物有不同的刺激作用。轻柔、优美的旋律可以调节作物的新陈代谢,促进作物生长。科学家用给植物听音乐的办法,培育出了2.5千克重的萝卜、排球大的甘薯、小阳伞大的蘑菇。法国一位科学家给番茄戴上耳机,让它每天听3小时的轻音乐,结果它猛长到2千克多重。一位农艺师做了这样一个实验:在房舍周围栽种了许多花草,给予它们同样的土质、光照、通风、浇水以及其他管理条件,只是单独“优待”窗前的花草拉小提琴给它“听”,结果“听”了乐曲的花草长得出类拔萃,与众不同。- 2 -