乔文辉

摘 要：如何将抽象的电场形象化，是摆在我们面前的一个亟待解决的问题。而电场线就是将抽象的电场形象化的工具之一，所以，让学生掌握好电场线的特性，从而将无形的电场化于有形是掌握静电场特性的最有效途径。

关键词：化无形于有形 形象 直观

中图分类号：O441.1文献标识码：A文章号：1003-9082（2019）10-0113-01

在学习静电场之前，学生接触的都是质点系的问题或以实物粒子形式存在的物质，而“场”是物质存在的一种全新形式，无法被我们的感觉器官所直接感知，比以往的知识更加抽象，所以学生对电场的认识会存在一定的思维上的障碍。那么，如何将抽象的电场形象化，是摆在我们目前的一个亟待解决的问题。而电场线就是将抽象的电场形象化的工具之一，所以，让学生掌握好电场线的特性，从而将无形的电场化于有形是掌握静电场特性的最有效途径。

实际上，法拉第不仅提出了“场”的概念，而且用电场线直观地描绘了“场”的清晰图景。通过电场线的学习，应使学生感悟到科学家是如何用虚拟的图线来描述抽象的物理概念的。它能使物理概念具体化、形象化，这充分体现了科学研究中一种十分重要的思想方法。

一、学习电场线需要明确一下几个问题（即电场线的特性）

1.电场线是假想的：电场线是人们为了形象、直观地描述电场的分布而画出的一簇曲线，虽然实验模拟了这簇曲线的形状，但是实验没有证实电场线的真是存在性，电场线是假想的。电场中实际上并不存在电场线，但电场线是形象、直观地描述电场的有效工具;

2.用电场线可以表示电场的方向与强弱（强调：电场线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向，电场线的疏密表示电场的强弱，并且这些电场线都是在空间分布的）;

3.电场线是从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷;

4.电场线在空间不相交、不相切、不闭合.电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向;

5.静电场的电场线还具有下列特性：

（1）电场线不闭合，始于正电荷终止于负电荷;

（2）电场线垂直于导体表面;

（3）电场线与等势面垂直.

6.感应电场的电场线具有下述特性：

（1）电场线不是闭合的;

（2）闭合的电场线包围磁感线.

二、通过电场线的学习，使学生能够读懂一些典型电场的电场线分布图

会用电场线来描述有关的电场，即会用电场线描述电场强度的大小和方向;知道一个电场的电场线，就可画出等势面（反之亦然），能判定电势高低（沿电场线方向电势逐渐降低）。例如：某导体置于电场后周围的电场分布情况如图所示，图中虚线表示电场线，实线表示等势面，A、B、C为电场中的三个点。下列说法错误的是（）

A.A点的电场强度小于B点的电场强度

B.A点的电势高于B点的电势

C.将负电荷从A点移到B点，电场力做正功

D.将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零

解析：电场线的疏密表示电场强度的大小，A处电场线比B处稀疏，A正确;在同一等势面上电势相等且沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点的电势，B正确;将负电荷从A点移到B点，电场力做负功，C错误;A点、C点在同一个等势面上，将正电荷从A点移到C点，电场力做功为零，D正确，故选C。

再如：如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等勢面，在轴上有A、B两点，则 （）

A.A点场强方向指向x轴负方向

B.A点场强小于B点场强

C.A点场强大于B点场强

D.A点电势高于B点电势

解析：电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故A点场强方向指向x轴正方向，故A错误;等差等势面的疏密程度表示电场强度的大小，由于0.4 V与0.2 V两个等势面间电势差等于0.6 V与0.4 V两个等势面间电势差，B处的等势面密，所以B点电场强度较大，故B正确，C错误;电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，故电场线沿着x轴正方向，沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势， D正确，故选B、D。

同时通过电场线的学习，使学生感悟到用虚拟的图线描述抽象的物理概念的做法是科学研究中一种重要的思想方法。用“线”描述“场”是法拉第为物理学作出的重要贡献之一。

应当注意的是，电场线不是电荷的运动轨迹。根据电场线的方向能确定电荷的受力方向和加速度方向，但不能确定电荷的速度方向、运动的轨迹。当电场线是直线时，若电荷运动的速度方向与电场线平行，则电荷运动轨迹与电场线重合。

参考文献

[1]普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-5.北京：人民教育出版社，2010（4）.

[2]赵永东.“电场线”问题求解策略[J].中学物理，2016，34（9）：93.

[3]罗玉珊.等量电荷中的电场强度、电势与位置的关系图像窥探[J].物理教师，2010，31（8）：55-57.

[4]刘长青.电场线的应用[J].高中数理化，2009（12）：35-36.