1、电场与磁场的对比东郊中学 王春生 2006-10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
2、生：、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；、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：一、 研究对象、思路和方法对比：表1内容 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、电流元等）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）二、 概念对比：表2 项目 量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与
3、正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则）场源电荷及场点位置磁感应强度电流元1、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面表征磁场强弱和方向磁体或载流导体及场点位置运动电荷面积元注意用“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；磁感应强度三种定义的条件。表3 项目概念定义性质意义电场线1、不闭合（有源场）2、不相交3、不中断4、不存在（直观手段）5、疏密表示场的（相对）强弱，切向表示场的方向表征电场的强弱和方向磁感线1、闭合曲线（无源场）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
4、渐（点）降低；电场线与等势面处处正交。三、 对比规律、公式、电场力 、 （时F与E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（矢量式）。在真空中，点电荷场强 ；在匀强电场中（为电容器的电量，为介电常数）。、库仑定律（与同号相斥，异号相吸），可计算真空中两个点电荷间的静电力。n个点电荷之一所受库仑力大小（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。、磁场力、洛伦兹力 （、三者方向关系遵从左手定则，垂直于和所决定的平面），与电荷运动相联系。当与同向或反向时，；当与垂直时。、安培力 （、三者方向关系遵从
5、左手定则，垂直于与所决定的平面）。当与同向或反向时， ；当与垂直时。注：为未引入时的场强；为未置入载流导体时的磁感强度。与的关系：是的合力。、做功对比 项目力公式适用性实质/原因特点电场力普适电势能动能（电势能+动能=恒量）与路径无关匀强电场磁场力安培力*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普适*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。、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。
