11-一幅图的解读——基于电源内部的电场分布状况的研究
一幅图的解读
——基于电源内部的电场分布状况的研究
朱建廉
南京市  金陵中学  科尼赛克210005
  1、教材文本中的一幅图
如图1所示的是高中物理教材(人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材研究开发中心编著的、经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过的、由《人民教育出版社》出版发行的普通高中课程标准试验教科书)《物理· 选修3-1》中第二章《恒定电流》第2节《电动势》的教材文本里所呈现的标号为2.2-1的图。由于这幅图中所包含的各种符号元素较为丰富与复杂,因此给图的解读与诠释带来了一定的困难。
本文从针对图1的解读而切入,提出基于图的解读中的相应质疑,并以此作较为深入的研究,试图对电源内部的电场分布状况形成客观而详尽的指认。
2、针对图而实施的解读
所谓“解读”,若从操作策略的层面上来看则应该将其视为“解”与“读”的合成,即
“解读” = “解” + “读”
一般来说,只要“解”的合理而精细,就能够“读”的流畅而精准。
针对图1的“解读”,就按照上式的理解而分步骤实施。
1)图之“解”
为了把图“解”的精细,相应的操作就应该把图中的各个符号元素各自独立的分解开来而如图2中各图所示。
为了把图“解”的合理,相应的操作又应该把图中相关的符号元素相互配置起来而如图3中各图所示。
2)图之“读”
按照图之“解”的状况,实施图之“读”的运作,将分为如下两种情况而分别进行。
①针对图2中的独立符号元素而“读”
2中(a)、(b)图所示的独立符号元素所表示的必为“电源的正、负极”无疑,这实际上已经在原图1中以汉字“正极”、“负极”而显性的予以标定;图2中(c)图所示的独立符号元素在原图1中重复出现了9次而分别分布在电路的各个部分,其箭头所指一致为“逆时针方向”,显然应该是“正电荷定向移动方向的指示符”;图2中(d)图所示的独立符号元素在原图1中是分布在电源外部的电路中,其箭头指向是从电源正极环绕着外电路而指向电源的负极,若将其指认为是“外电路中电场线分布的图示”应该不会有什么问题;图2中(e)图所示的独立符号元素在原图1中是分布在电源内部而由电源的正极指向负极,从符号的外观以及分布状况与(d)图所示的独立符号元素相比对,看来只能将其指认为是“内电路中电场线分布的图示”;而图2中(f)图所示的独立符号元素又会是怎样的含义呢?看来还需要作进一步探索。
②针对图3中的符号元素组合而“读”
3中(a)图所示的符号元素组合所表示的无疑是图近代史复习资料1所示闭合电路的外电路;如果图2e)图所示的独立符号元素确实是“内电路中电场线分布的图示”,则图3中(b)、(c)图所示的符号元素组合所表示的就应该是“内电路中电场线分布状况”无疑;由于图2中(f)图所示的独立符号元素所表示的含义未能明确,所以图3中(e)、(f)图所示的符号元素组合其含义也只能存疑而需要作进一步探索。
3)图之“疑”
在针对图1所作的上述“解”与“读”中,所存之“疑”似乎集中在图2f)图所示的独立符号元素以及由此波及到的图3中(e)、(f)图所示的符号元素组合,但实际上所存的最大之“疑”却应该是图3中(c)图所示的符号元素组合所表示的物理含义——电源内部的电场分布状况。若能够针对电源内部的电场分布给出客观而合理的描述,则图女生网名 可爱2f)图所示的独立符号元素以及图3中(e)、(f)图夏季名牌女装所示的符号元素组合的物理含义也将会随之被“解读”明白。
3、电源内部电场的分布
对图3中(c)图所示的符号元素组合所表示的物理含义的诠释,教材文本中不吝篇幅的写有这样一段文字而予以解读:“由于正、负极总保持一定数量的正、负电荷,所以电源内部总存在着由正极指向负极的电场。在这个电场中,正电荷所受的静电力阻碍它继续向正极移动。因此在电源内要使正电荷向正极移动,就一定要有‘非静电力’作用于电荷才行。也就是说,电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中,这种非静电力在做功,使电荷的电势能增加。”
三胎有什么补助政策2022年可是,若电源内部仅仅存在着图3中(b)图所示的电场,则在非静电力克服电场力而把正电荷从负极向着正极搬运时(如图4所示),就不可能有电场力做正功而消耗电能的机会,而事实上电源在对外供电的同时其内部确实也要消耗电能。
如果将图2f)图所示的独立符号元素也解读为是“电场线分布的示意”,从而认定电源内部同时存在着图3中(b)图所示的电场(记为Ee)和图3中(d)图所示的电场(记为E2012世界末日图片r),则在非静电力把正电荷从负极向着正极搬运时(如图5所示),一方面由于电场Ee对所搬运的正电荷做负功而把其他能转化为电能,另一方面由于电场Er对所搬运的正电荷做正功而把电能转化为其他能。
当然,电源内部的两种电场EeEr在电源两极间对空间的分布并不是均匀的,两种电场EeEr在电源两极间对空间的累积也不相等(分别等于电动势E和内电压Ur),图1中所描绘只是这两种电场的分布情况的示意图而已。
                    ——发表于《中学物理教学参考》2013年第10
                        注:发表时标题改为《对电源内部电场分布状况的研究》

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