意料之外的判斷

張禮琴 劉剛

（湖北房縣職業(yè)技術(shù)學(xué)校）

在復(fù)習(xí)課上，當(dāng)復(fù)習(xí)完電勢和電勢能等有關(guān)概念和計(jì)算后，進(jìn)入練習(xí)環(huán)節(jié)，對正負(fù)電荷在電場中不同位置所具有的電勢能進(jìn)行比較判斷，學(xué)生回答都基本正確，但進(jìn)入一個選擇題，卻出現(xiàn)了一個我沒想到的判斷結(jié)果。

這個選擇題目是，以下幾種說法正確的有（）

A.同一電荷在電勢高處的電勢能比在電勢低處大；

B.在電場中某一點(diǎn)電荷所帶電量越大，電勢能越大；

C.正電荷在電場中電勢越高的地方電勢能越大；

D.負(fù)電荷在電場中電勢越低的地方電勢能越大。

連續(xù)請了幾位學(xué)生回答。答案都只有C，而且平時(shí)成績比較好的學(xué)生回答也只有C，為什么沒有學(xué)生考慮還有其他的正確答案呢？是不是物理知識學(xué)習(xí)的不到位還是有其他原因呢？經(jīng)過認(rèn)真思考，我放棄直接給出正確答案的想法，就在黑板上給出了一組能說明這一選擇題的數(shù)據(jù)：

一電場中有a、b兩點(diǎn)，其電勢分別是φa=100V、φb=10V，現(xiàn)有一帶電量q=-1.0×10-10c的點(diǎn)電荷。請同學(xué)們計(jì)算此帶負(fù)電的粒子在電場a、b處具有電勢能及該粒子從電場中a點(diǎn)移動到b點(diǎn)電場力做的功。

答案很快就出來了。εa=-1.0×10-8Jεb=-1.0×10-9JW＝-9.0×10-9J。比較可得：εb=>εa即D答案也是正確的。但有學(xué)生當(dāng)場提出疑問：電勢能前的正、負(fù)號只表示比零電勢能處所具有的電勢能高或低，不參與比較數(shù)字的大小，則有1.0×10-8>1.0×10-9所以εb=>εa。原來問題出現(xiàn)在靜電力做功對電荷的電勢能的變化及物理量前的正負(fù)號理解出現(xiàn)了偏差。

在物理學(xué)中，各物理量前的正負(fù)號通常有以下幾種意義：

1.表示方向。當(dāng)物理量是矢量時(shí)，正負(fù)號表示與規(guī)定的正方向相同或相反；例如：某物體在5秒內(nèi)的位移是-10米。則負(fù)號表示是：該物體運(yùn)動的方向與規(guī)定的方向相反。

2.表示研究做功對象之間的關(guān)系。例如：在某一過程中乙物體對甲物體做了-500J的功，則負(fù)號表示是：甲物體在這個過程對乙物體做了500J的功；

3.表示大小關(guān)系。在研究重力勢能與電勢能時(shí)，由于零勢能點(diǎn)的選取是任意的，重力勢能或電勢能的大小只具有相對的意義。故此時(shí)比較大小同數(shù)學(xué)意義上的數(shù)字比較相同。出現(xiàn)以上漏選的原因正是因?yàn)樵谄綍r(shí)教學(xué)中總強(qiáng)調(diào)第一、第二種符號意義的影響所產(chǎn)生的。通過以上講解，學(xué)生頻頻點(diǎn)頭。

通過此例我發(fā)現(xiàn)，在原來的物理課教學(xué)中為了使學(xué)生加深對物理數(shù)字的理解，從純數(shù)學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變過來，太偏重對數(shù)字的物理意義教學(xué)，而忽略了數(shù)字本身的意義。