两电偶极子间的相互作用能和相互作用力.pdf

1、第 23卷 第 4 期 高 师 理 科 学 刊 Vol. 23 No. 42003 年 11 月 Journal of Science of Teachers College and University Nov. 2003文 章 编 号 :1007 - 9831 (2003) 04 - 0030 - 04两 电 偶 极 子 间 的 相 互 作 用 能 和 相 互 作 用 力倪 忠 楚(江 阴 职 业 技 术 学 院 物 理 系 ,江 苏 江 阴 214433)摘 要 :讨 论 了 在 静 态 下 两 电 偶 极 子 间 的 相 互 作 用 能 和 相 互 作 用 力 ,得 出 了 它 们 在

2、 球 面 坐 标 系 中 的 解析 式 ,并 分 析 了 相 互 作 用 能 和 相 互 作 用 力 的 特 点 .关 键 词 :电 偶 极 子 ;电 偶 极 矩 ;电 场 强 度 ;相 互 作 用 能 ;相 互 作 用 力中 图 分 类 号 :O441. 1 文 献 标 识 码 :A1 电 偶 极 子 的 电 势 和 电 场 强 度设 一 电 偶 极 子 的 偶 极 矩 为 p_ ,根 据 文 献 1 ,处 于 坐 标 原 点 的 偶 极 子 ,在 场 点 p ( r_) 的 电 势 为 = p_ r_4 0 r3 (1)为 了 计 算 方 便 ,使 偶 极 矩 p_ 的 方 向 沿 z 轴

3、 正 向 ,在 球 面 坐 标 系 中 ,它 在 空 间 任 一 点 p ( r_) 的 电 势 为 = p_ e_r4 0 r2 =p4 0 r2 cos (2)电 场 强 度 为E_= - currency1 = - 99re_ r + 1r 99 e_ + 1rsin 99 0 , 正 能 区 ; 斥 力 区注 : f 是 作 用 力 的 大 小 ,其 数 值 是 pp4 0 r4的 倍 数 , 负 角 表 示 f_与 r_ 反 向 的 夹 角 .3. 2 p_ p_ 时p_ p_ ,即 = , 0 ,作 用 力 为 斥 力 ;(2) f_的 方 向 与 0时 ,作 用 力 为 斥 力

4、; W 0时 ,作 用 力 为 引 力 ; W = 0时 ,力 的 作 用线 与 偶 极 子 间 的 连 线 垂 直 ;(3) 当 p_ p_ r_ 时 ,两 电 偶 极 子 间 相 互 作 用 力 最 大 ,当 p_ r_ ,且 p_ p_ 时 ,作 用 力 为 零 .4 结 语上 面 在 球 面 坐 标 系 中 计 算 了 一 电 偶 极 子 p_ 对 另 一 电 偶 极 子 p_ 的 作 用 能 和 作 用 力 ,得 出 了 它 们 的 解 析第 4 期 倪 忠 楚 :两 电 偶 极 子 间 的 相 互 作 用 能 和 相 互 作 用 力 33式 ,并 对 作 用 力 和 作 用 能 进

5、 行 较 具 体 而 形 象 的 讨 论 ,这 样 在 三 维 空 间 中 对 p_ 对 p_ 的 作 用 力 和 作 用 能 的 特点 有 了 较 好 的 认 识 .参 考 文 献 :1 郭 硕 鸿 . 电 动 力 学 M. 北 京 :高 等 教 育 出 版 社 ,1985. 101 ,108.Interaction energy and force between the pair of dipolesNI Zhong - chu(Depatment of Physics ,Jiangyin Polytechnic College , Jiangyin 214433 ,China)Abst

6、ract :Discusses the interaction energy and force between the pair of dipoles in quiescent state. Obtains the analyticformula in spherical coordinates ,and analyzes the characteristics of interaction energy and force.Key words :dipole ; electrical dipole moment ;electric field strength ; interaction

7、energy ;interaction force高 校 实 验 课 教 学 对 学 生 创 新 能 力 的 培 养石 光 清随 着 世 界 经 济 和 科 技 的 高 速 发 展 ,人 才 的 创 新 能 力 比 以 往 任 何 时 候 都 显 得 重 要 . 这 在 客 观 上 就 要 求 高 等 学 校 应 在 培 养学 生 创 新 方 面 有 所 建 树 ,尤 其 是 应 将 与 培 养 创 新 能 力 切 实 相 关 的 实 验 课 教 学 目 标 做 出 新 的 调 整 和 拓 展 . 实 验 课 不 仅 仅 是 让学 生 按 部 就 班 地 动 手 进 行 常 规 性 操 作 ,

8、取 得 规 定 的 实 验 结 果 ,还 应 让 学 生 的 创 新 能 力 在 此 过 程 中 得 到 锻 炼 和 提 高 . 在 大 学期 间 培 养 学 生 的 创 新 能 力 ,是 一 项 系 统 工 程 ,需 要 各 个 部 门 、 各 个 环 节 的 共 同 努 力 ,实 验 室 更 是 责 无 旁 贷 . 但 是 我 们 从 现 有实 验 课 教 学 中 看 到 ,只 是 让 学 生 获 得 表 面 肤 浅 的 感 性 知 识 ,并 没 有 使 学 生 的 创 新 能 力 得 到 培 养 和 锻 炼 . 实 际 上 ,只 要 将 实 验课 进 行 科 学 的 组 织 ,采 取 积

9、 极 有 效 地 措 施 ,学 生 的 创 新 能 力 完 全 可 以 提 高 . 具 体 应 做 好 以 下 几 方 面 的 工 作 :1 培 养 学 生 的 创 新 意 识一 位 科 学 家 说 过 ,“ 人 们 不 可 能 做 的 事 ,往 往 不 是 由 于 缺 乏 力 量 和 金 钱 ,而 是 由 于 缺 乏 想 象 和 观 念 . ” 在 实 验 中 ,鼓 励 学生 凡 是 别 人 没 有 做 过 的 、 没 有 想 到 的 事 ,如 果 你 做 了 、 想 了 ,就 是 创 新 . 实 验 时 ,如 果 方 法 不 得 当 或 结 果 不 满 意 ,就 应 想 办 法改 进 它

10、,这 种 改 进 的 欲 望 就 孕 育 着 创 新 发 明 . 只 有 通 过 不 断 地 创 新 训 练 和 积 累 实 践 经 验 ,逐 步 培 养 学 生 的 创 新 能 力 ,才 能 使学 生 在 今 后 的 工 作 岗 位 上 ,不 断 开 拓 ,迎 接 各 种 挑 战 .2 激 发 学 生 的 好 奇 心 和 求 知 欲在 实 验 教 学 中 ,教 师 对 构 思 独 特 的 学 生 应 及 时 给 予 肯 定 和 表 扬 ,鼓 励 学 生 积 极 思 考 ,大 胆 提 出 观 点 ,激 发 他 们 强 烈 的 求知 欲 ,为 培 养 创 新 思 维 奠 定 基 础 . 另 外

11、,实 验 教 师 在 教 学 过 程 中 的 创 新 精 神 也 能 起 到 潜 移 默 化 的 作 用 . 实 验 教 师 还 应 多 关 注社 会 热 点 和 技 术 的 发 展 动 态 ,不 断 地 将 一 些 新 的 高 科 技 成 果 向 学 生 作 介 绍 ,教 给 学 生 分 析 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力 ,吸 引 学生 在 实 验 过 程 中 进 行 探 索 性 活 动 .3 鼓 励 学 生 超 越 给 定 信 息实 验 课 中 ,教 师 应 引 导 学 生 从 不 同 的 角 度 对 实 验 目 标 加 以 考 虑 ,打 破 实 验 课 时 限 制 ,建 立 开

12、 放 性 实 验 室 ,让 学 生 有 充 裕的 时 间 到 实 验 室 内 作 有 关 实 验 ,直 到 他 们 得 出 正 确 的 结 果 . 因 此 ,在 实 验 课 中 ,应 允 许 学 生 个 性 和 能 力 的 发 挥 ,使 之 有 广 泛的 自 由 ,鼓 励 学 生 自 己 去 探 索 和 查 阅 更 广 泛 的 知 识 信 息 ,在 实 验 过 程 中 尽 可 能 标 新 立 异 . 实 验 课 的 安 排 一 方 面 必 须 联 系 学生 已 有 的 知 识 经 验 ,使 学 生 充 分 利 用 这 些 已 有 的 知 识 ,另 一 方 面 让 学 生 学 会 分 析 、 比

13、 较 和 抽 象 、 概 括 ,实 现 自 己 认 识 上 的 飞跃 .4 建 立 完 善 的 科 技 创 新 体 系建 立 大 学 生 科 技 创 新 专 项 基 金 ,支 持 和 奖 励 在 实 验 室 从 事 科 技 创 新 活 动 的 学 生 ,使 大 学 生 的 科 技 活 动 有 资 金 保 证 ;成立 科 技 创 新 指 导 委 员 会 ,设 立 科 技 创 新 作 品 评 审 委 员 会 ,指 导 学 生 的 科 技 创 新 活 动 ,使 学 生 科 技 创 新 活 动 具 有 组 织 上 的 保证 ;适 当 的 引 入 竞 赛 机 制 ,有 计 划 、 有 组 织 地 在 实

14、 验 室 开 展 科 技 创 新 活 动 ,通 过 各 种 竞 赛 活 动 ,培 养 和 发 现 一 批 创 新 型 人 才 ;增 强 学 生 对 产 品 开 发 及 申 请 专 利 的 意 识 ,开 发 创 新 思 维 能 力 .5 充 分 调 动 和 发 挥 实 验 教 师 的 积 极 性首 先 ,在 实 验 室 人 员 配 备 上 应 选 业 务 精 、 能 力 强 的 教 师 充 实 到 实 验 室 ,鼓 励 优 秀 的 有 创 新 意 识 的 教 师 带 头 承 担 实 验 课题 ,并 为 学 生 开 出 相 应 实 验 课 . 其 次 ,在 业 务 进 修 、 职 称 晋 升 、

15、学 术 交 流 以 及 奖 励 待 遇 等 方 面 应 与 其 它 教 学 人 员 一 视 同 仁 ,使这 部 分 人 员 感 到 工 作 有 干 劲 、 有 奔 头 . 第 三 ,在 考 核 方 面 要 避 免 简 单 化 ,在 计 量 实 验 课 时 数 、 人 机 时 数 等 指 标 的 基 础 上 ,应 加入 对 有 关 创 新 内 容 的 考 核 ,并 给 予 相 应 的 较 高 的 奖 励 ,也 要 将 其 作 为 申 报 高 级 职 称 的 重 要 成 果 依 据 之 一 . 最 后 ,不 断 提 高 实验 室 教 师 的 业 务 素 质 ,通 过 各 种 渠 道 如 组 织 学

16、 习 、 研 讨 、 培 训 、 学 术 交 流 等 ,不 断 增 长 他 们 的 见 识 ,提 高 他 们 的 创 造 教 育 观 ,使 其 知 识 结 构 和 能 力 得 到 相 应 发 展 ,以 便 使 他 们 有 更 大 的 余 地 为 学 生 创 建 培 养 创 新 能 力 的 良 好 实 验 条 件 .参 考 文 献 :1 赵 学 凯 等 . 加 强 实 验 教 学 课 对 学 生 创 新 能 力 的 培 养 J . 中 国 电 化 教 育 , 2001 , (7) :30.2 李 文 光 等 . 基 于 创 新 能 力 培 养 的 教 学 设 计 理 论 与 试 验 探 索 J . 中 国 电 化 教 育 , 2002 , (10) :12.(作 者 单 位 :襄 樊 学 院 教 育 科 学 与 技 术 系 )