高职物理电场能量概念辨析论文.doc

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高职物理电场能量概念辨析论文高职物理电场能量概念辨析论文预读:摘要：1自能带电体的自能在数值上等于把该带电体分割成无限多个小等分,将各部分电荷从无限分散的状态聚集起来克服电场力所做的总功．由此可知,所谓自能就是用极限步骤求得的组成这个带电体上各部分电荷元之间的相互作用能．从带电体本身来看,这部分能量不为其他带电体所共有,故称为自能．带电体系中各个带电体分别连续带正电或者连续带负电,即同一带电体各部分所带电荷符号相同,将这些电荷由无限分散状态构成带电体时需要克服电场力做功将其他形式的能量转化为带电体的自能,故自能一般为正值．带电体系的总静电能由各带电体之间的相互作用能和每个带电体的自能组成．2电势能与电能电势能为带电体系中各带电体之间或带电体与外电场之间的相互作用能,它为各带电体或带电体与外电场所共有,可见电势能仅为带电体系中总静电能的一部分．假定有一个点电荷q在其他电荷激发的静电场中加速,如何计算q动能的改变量呢?由于q在加速的过程中q及激发外电场的电荷的自能均保持不变,唯一发生变化的静电能就是q与外电场之间的互能了,即q在外电场中的电势能减小,其减小量就等于q动能的增加量．因此在中学阶段讨论静电场能量的变化有意义的就是电势能的变化了．高职物理教材中在电路部分提到电能的概念．电流通过一段电路时,自由电荷在电场力的推动下定向移动,电场力对电荷做功,即通常所说的电流做功．电流做功的过程就是电能转化为其他能量的过程．在这里产生稳恒电流的电场为稳恒电场,与静电场比较两者的电荷分布都不随时间改变,区别在于激发静电场的电荷是静止的,而激发稳恒电场的电荷是运动的．既然激发稳恒电场的电荷分布不随时间改变,稳恒电场本身就应与同样分布的静止电荷激发的静电场相同,因此稳恒电场与静电场具有完全一样的性质,所以在电路部分所讲到的电能与带电体系的电势能具有相同的性质．3电场能高职物理教材在电容器部分讲到“电容器充电后两极板间存在电场,从电源获得的能量储存在电场之中,称为电场能”．那么电场能与静电能又有什么异同呢?在物体或电容器的带电过程中,外力所做的功等于带电系统能量的增量,而带电系统的形成过程实际上也就是建立电场的过程,这说明带电系统的静电能总是和电场的存在相联系．下面以平行板电容器为例来说明静电场具有能量,带电系统的静电能就是电场的能量,即电场能,而且电场能分布在电场所占的整个空间之中．。