电场与磁场的对比知识分享

电场与磁场的对比电场与磁场的对比电场力、磁场力跟重力、弹力、摩擦力一样，都是中学物理常见的性质力，但在直观感受性上却不同，多数学生感到前者 比较“疏远”,后者比较“亲近”。究其原因一则电场、磁场部分概念较多且比较抽象而多数学生还停留在形象、直观思维的阶 段；二则多数学生缺乏良好的学习习惯和方法，不善于 观察和积累，已有经验匮乏；不善于运用科学思维，严密推理，学习自主 性、自觉性不高；不重视实验 操作，缺乏探究意识；不注意学科思想方法和知识总结等。为了使学生对电场和磁场的认识更确切、更明晰，更亲合学生实际，在高考复习备考的第一阶段，当结束了电场、磁场两 部分的系统复习后，很有必要组织、引导学生:（Dx从万有引力定律与库仑定律的比较开始，将电场与重力场（万有引力场）相 关概念、规律一一进行类比；（2）、将电场和磁场两部分内容的研究对象、研究思路和方法及重要概念如电场与磁场、电场强度与 磁感强度、电场线与磁场线、匀强电场与匀强磁场、电场力与磁场力等的对比。现选择性对比如下：研究对象、思路和方法对比：表 1项目研究对象研究思路研究方法、途径研究问题电场静止电荷力（功）能直观化、模拟实验； 间接（引入检验电荷、电流兀等）静电现象及本质规律（力与能的性质）磁场运动电荷力静磁场、稳恒磁场现象 及本质（力的性质）概念对比：表2项目定义公式单位方向意义矢标性决定因素电场强度引 入检验 电荷FE q1N/C 1V/m与止电荷受 力同向表征电场强 弱和方向矢量（叠加 遵从平 行四边形定 贝V）场源电荷及 场点位 置磁感应强 度电流元BFmIL1T 1N/Am1小磁针 静止时N极 指向2、垂直于 磁力与电流 元所决定的平INI表征磁场强 弱和方向磁体或载流 导体及场点 位骨运动电 荷Bfmq仃 1NS/Cm面积元BS21B 1 Web/m注意1用“比值”定义的物理量的共同特点是被定义的量与用来定义的量均无关;2磁感应强度三种定义的条件项目概 念、疋 义性质意义电场线1、不闭合2、不相3、不中4、不存5、疏密表表征电场的（有源场）交断在（直观手示场的（相强弱和方向磁感线1、闭合曲线 （无源 场）段）对）强弱， 切向表示场的方向表征磁场的强 弱和方向注：电场线、磁感线是描写场这一抽象物质的直观手段，且均可用实验模拟。沿电场线方向电势逐渐（点）降低；电场线与等势面处处正交。三、对比规律、公式I、电场力（1）、FqE （ 4 0时尸与同向），此式具有一般性，可计算点电荷在任何电场中的受到的电场力。在n个点电荷形成的静电场中EEi （矢量式）。在真空中，点电荷场强QiU4kQEik2 ；在匀强电场中EndS（Q为电容器的电量，为介电常数）。、库仑定律F kQA（Qi与Ch同号相斥，异号相吸），可计算真空中两个点电荷间的静电力。n个点电荷之一q所受库仑力大小Fn 1k3A （矢量式）注：对于电场力与磁场力的比较不要只停留在概念或性质、特点上，而应侧重于两者的本质区别。n、磁场力、洛伦兹力丘q Bsin （仁、B三者方向关系遵从左手定则，I垂直于和B所决定的平面），化与电荷运动相联系。当与b同向或反向时，fL。；当与B垂直时fLq Bo（2）、安培力FA ILBsin （ fa I、B三者方向关系遵从左手定则，尸人垂直于丨与b所决定的平面）。当丨与B同向或反向时，Fa；当|与b垂直时卩ailb。注：E为未引入q时的场强；B为未置入载流导体时的磁感强度。Fa与的关系：Fa是L的合力。川、做功对比f、项目力公式适用性实质/原因特点电场力WABqU AB普适电势能动能与路径无关Wc FeScos匀强电场（电势能+动能=恒 量）磁场力安培力*Wa 1常用于匀强磁场（直线恒定电流）电能机械能与路径有关洛伦兹力fL0普适1丄与路径无关注：中学物理涉及安培力的定量分析、计算问题大多为力平衡类问题，关于安培力做功（含功率）的讨论与计算题目并不多，一 般仅限于简单（恒力）情况，运用功的公式W Fscos即可解决之，故可不给出上面的公式。至于安培力做功的特点教材从未述及，所见习题一般也不涉及此问题，若想阐明之，可以通电线圈在辐向分布 磁场中转动为例论证之。对于能量转换情况可举实例（如电动机、发电机等）阐明之。W、冲量对比：不论电场力、磁场力是否恒力，其冲量均可依据动量定理I合p处理（已知初、末动量的话）；对于恒定电场力、磁场力，还可应用冲量公式I Ft直接确定其冲量。此类题目也不多，教师可据学情适当补充之，特别是安培力的瞬时冲量问题。