关于动生电动势中洛伦兹力的再认识
2014-08-21程如林
中学教学参考·理科版 2014年4期
关键词:方向
程如林
一、问题的提出
人教版高中物理教材“选修3-2第四章第5节电磁感应现象的两类情况”中,讲述了感生电动势和动生电动势问题,在讲到动生电动势中的非静电力问题时,讲了这样一句话:“非静电力与洛伦兹力有关”,这句话讲得很含糊,到底非静电力是不是洛伦兹力,如果不是,那么非静电力又是什么力?教材未作进一步阐述,笔者查阅与教材相配套的教师教学用书后发现,教材这样处理“主要是为了降低难度”,这是可以理解的,然而,这却导致了学生对这一问题产生了疑惑,搞不清非静电力是什么力,从而也搞不清动生电动势是如何产生的、非静电力是如何做功的、棒中能量是如何转化的、安培力与洛伦兹力之间是什么关系等问题。针对目前的现状,笔者认为有必要对相关问题进行深入探讨。
本文先回顾相关内容,再澄清错误认识。
二、内容的回顾
1.教材中的内容
教材选修3-2第四章第5节在阐述“电磁感应现象中的洛伦兹力”问题时,给出了一个栏目“思考与讨论”,内容如下:
图1如图1,导体棒在匀强磁场中运动。
(1)自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力。导体棒中自由电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向?
(2)导体棒一直运动下去,自由电荷是否总会沿着导体棒运动?为什么?
(3)导体棒哪端的电势比较高?
(4)如果用导线把C、D两端连接到磁场外的一个用电器上,导体棒中的电流是沿什么方向的?
在这一栏目之后,教材未作阐述就直接给出了结论:导体棒“相当于一个电源”,同时指出:“非静电力与洛伦兹力有关。……
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