各位评委老师大家上午好,我是今天的1号考生。今天我试讲的题目是《电势能与电势》,接下来开始我的试讲。
上课。同学们好,请坐。在上课之前,老师先给大家创设一个简单的情境:假设有一匀强电场,电场中有一个带正电的电荷,它在静电力的作用下,从a位置运动到了b位置处。那么有一个问题问大家,静电力对于这个电荷来讲,它所做的功是正功还是负功?它所做的是正功。那么我们假设做功的值为Wab。
如果我们从做功的角度来看,静电力做正功,导致我们的电荷,它的动能怎么样了?动能增加了,因此我们说动能增加。从能量转化的角度看,动能增加是不是意味着,哎,意味着什么啊?有另外一种能量在减少,那么这种能量是什么呢?带着这样的问题,我们共同来学习第十章第一节《电势能与电势》。
在研究电势能之前,我们先来思考一下我们是怎样研究重力势能的,从哪里开始研究好?小杨,小杨说,我们是从重力做功的特点入手,非常好,请坐。同样,我们在研究电势能的时候,也可以从静电力做功的特点入手。
假设有一匀强电场,其场强为E,在其中放有一个正电荷,其电荷量为q,把这个正电荷从a位置运动到了b位置,且沿着ab这条直线运动的。请同学们计算一下静电力所做的功是多少?我们假设ab长度为l,这个点为m。好,给大家2分钟的时间。小张同学,老师看你做的差不多,你来说一下。
小张同学说,WAB等于静电力qE乘以做功的长度l乘以cos,也就是这个角度是θ,再乘以cosθ,也就等于什么呀?等于qE乘以bm的值,bm的长度。那么如果它的路径不是沿AB直线,而是沿着AMMB这条折线来运动的话,同学们再来思考一下。
好,这回我们来找小杨同学来回答一下。嗯,小杨同学说,WAB等于。首先我们来看am这一段静电力怎么样,没做功,所以等于0,加上BM这一段静电力做功为qE乘以BM的绝对值,BM的长度,也就是说WAB仍然等于qE乘以bm的长度。两种情况都是沿着直线,如果我们不沿直线,而是沿着一条弧线来运动的,这种情况我们应该如何来求静电力所做的功呢?我们之前也学习过化曲为直的方法,大家还记得吗?哎,叫做微元法。那么有哪位同学来说一下这个方法?小刘同学说,我们可以把这一条弧线看作很多个小段,每一个小段看成是一条直线,那么这条直线所做的功,就等于横着的这条与静电力方向水平平行的距离上的值,乘以Q1。
