武军：我是这样引入电势的

武军

北京市第五十中学物理教师，中学高级职称。热爱物理教育，热爱学生，肯于钻研教材教法和实验教学。

我记得我上高中的时候，最头疼的就是电势这个物理量，不知道它是干什么用的，不知道为什么要用它。结果就是很抗拒它，不喜欢它。
以己推人，我感觉许多学生害怕物理，很大一部分原因，是不知道物理为什么是这个样子的。
讲解电势这个物理量的时候，我试图在自己对这个物理量的理解的基础上，结合学生的认知，引领学生理解引入电势这个物理量的必要性，体会这个物理量的物理意义，由此再理解电势差的物理意义，理解电场力做功的公式。也为以后深刻理解电动势、闭合电路欧姆定律打好基础，埋下伏笔。
有了电场强度的学习过程，电势的引入就方便多了。
我设计了一个匀强电场中的带电粒子只受电场力变速的习题，学生一般会用牛顿第二定律加运动学公式，或者动能定理来处理。
我会抓住动能定理来处理的方法，引导学生去发现，当带电粒子加减速时，相应的动能也会增加减少，我问学生，这增加或减少的动能来自于哪里或者去了哪里呢？大家把学过的能量（其实也就是重力势能弹性势能热能）猜了个遍，发现哪个也对不上号。
我问：这说明什么？
有学生说：这说明出现了一种新的能量。
我问：这种能量的变化和什么力做功相联系？
学生们答：和电场力做功有关。
然后我会再抛出一两个相应的例题，引导学生去发现，电场力做功与路径无关，只与位置变化有关。这时候有孩子就像发现了一个秘密，大声说：老师，这不是和重力弹力做功一样了吗？
我给这个同学也竖了个大拇指，问大家：你们发现没有？
大家也频频点头。
我继续说：电场力做功与路径无关，只与位置有关，说明，相应的那种新能量也就只与。。。
我随手点了一个后面的孩子填空。这个孩子组织不好语言，旁边的好几个孩子着急的替他补充：就是也只与位置有关。
我马上问：这种新能量只与位置有关，应该是什么能？
全班异口同声：势能！
我又大声问：是不是重力势能？
有几个同学仍然下意识地回答：是。
马上就有反对的声音响起来：不是，重力势能是重力做功的。
那应该取什么名？我继续问
有同学说：电力势能。
我说：人家叫重力势能，你就叫电力势能，没个性！我们叫它 电势能吧！
随后，对比重力势能，带领大家研究了零势面，电场力做功与电势能的取值的关系问题。
我继续往下讲，我们学习了电势能，以后可以很方便的借助能量的方法来解决电场中的力学问题了。但是，我们怎样才能比较方便迅速的知道带电体在电场中的任意位置所具有的电势能呢？我们不能每次都把带电体从零势面往电场中移动一回算做的功吧。
大家这时候也陷入沉思。
这时候，我把电场强度的定义式E=F/q写在了黑板上，敲着黑板自言自语：当初我们为了方便计算电场力，引入了这个电场强度作为受力标准，为什么它能做受力标准？我摸着前排一个同学的头，让他回答。
因为电场强度在数值上等于单位电量的电荷在这一点受的电场力啊。这个小家伙是物理学的不错的。
有办法了吗？我问。
“我知道了！”刚才回答问题的这个小家伙急急忙忙举起了手。
“仿照刚才那个电场强度，咱们也建立一个电势能强度，大小等于单位电荷在这点上具有的电势能，每个点的电势能强度都知道了，随便往哪个点放任意电量的电荷，只要用电量乘以这个电势能强度，就能知道这个电荷在这个点上具有的电势能了！”
我沉默了几秒钟没说话，假装没听懂，“你再说一遍，慢点儿”
然后这个小家伙又讲了一遍。
我面向大家，问道：可行否？
大家说：可行。
厉害不？
厉害！好几个同学笑了起来。
“老师，他这个方法不行，还是麻烦。”后面的数学课代表站了起来。
为什么？
“你要想知道单位电荷在每个点的电势能，不还是得把这个单位电荷从零势面往每个点都移动一遍看做功嘛。”
旁边的同学反对他，“那你也不能什么都不做啊，再说，这样只做一遍就行了，标准知道了，后面就简单了”
我等大家都安静下来，两只手都举起大拇指，一个给了提出电势能强度的那个同学，另一个给了数学课代表。
“你们俩真棒！一个提出了新物理量，另一个实际上给出了这个新物理量的计算方法！唉！”我最后仰天叹了一口气。
“您为什么叹气啊？”前面的孩子问。
“你俩要是早生二百年。。。”全班一下就笑翻了。
“这个物理量其实早就被物理学的前辈们提出来了，意义和算法基本上和刚才两位同学说的差不多，只不过它不叫电势能强度，而是叫电势。”
然后，带领大家写出了电势的定义式，研究了电势的特点。
在此基础上，引导大家理解了电势的物理意义，电势反映了电场的能量性质，具体说就是电场赋予其中的电荷电势能的能力，这种能力用单位电荷在电场中该点具有的电势能来反映，从另一个意义上讲，电势就是电荷在电场中获得电势能的能量标准。
由此，学生们也就很快理解了电场中两点之间电势差的意义，电势是能量标准，那么电势差就是在两点间移动电荷时的电势能变化标准，知道了这个标准，也就很容易的知道在两点间移动任意电量的电荷时，电势能的变化量了，那么，电场力做功的公式也就呼之欲出了。
还顺势提到了初中串联电路中的电压比，其实反映的是电能在串联电阻上的消耗分配。
在此基础上，带领大家回首重力场，引导同学们提出并理解了重力势的概念，意识到gh是有意义的。
作者后记

本来就想写个讲电势的思路，一动笔就又收不住，写成了类似实录的东西。随想随写，比较随意，比较啰嗦，懒得改动了。个人所见，上不得台面，可是仍然拿出来抛头露面，无他，只是想引起大家对概念教学的重视和研讨，使学生受益，能有所得。欢迎同好们拍砖。

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