电学模型类比吗?

如题所述

不能。

在点电荷的基本模型中,我们学过一个很基本的知识:取一个点电荷q,设想我们对它施加一个力,让它在另一个点电荷Q产生的电场中按任意路径环绕一周,则外施力对此点电荷q所做的功为零。

我们拿一个小石头,在空中按任意路径环绕一周,则我们对此小石头在重力场中所做的功为零。物理学告诉我们,满足上述条件的场叫做保守场。电场是保守场,重力场是保守场,还有弹簧作用力产生的场也是保守场。

从保守场的定义出发,我们很容易推得机械能守恒这个结论。但值得注意的是,磁场不是保守场。因此我们在某磁场中让一块磁铁按任意路径环绕一周所做的功不等于零。

水有水面高度,电有电压值高度;水在水压高度的作用下会从高处往低处流,电也会在电压的作用下从电压高处往电压低处流动,也就是水流的流速与电流强度的大小有点类似,但类似也就到这里为止了。毕竟这些表观现象是保守场的特征。

水有水的特点,电有电的特征,它们是完全不同的两种物理对象。中学生特别喜欢比喻。我们来看蚂蚁的社会与人类社会的异同点:蚂蚁有窝,人有家;蚂蚁有公有母,人有男有女;蚂蚁会建立一个通道,从而形成蚂蚁运动流,人则会修建道路,我们也会看见道路上的人流。但蚂蚁与人类毕竟是两种不同的生物,它们之间的类比也就到此为止了。

试想,人类社会的最小单位是家庭,蚂蚁有家庭吗?人类社会中有读书的孩子,有运动员,有公务员,蚂蚁社会中有吗?可见,蚂蚁社会与人类社会是无法相互比较的,更无法用人类社会的规律来描述蚂蚁社会现象。水与电气现象之间的类比就如同蚂蚁社会与人类社会的类比,它们的性质决定了两者无法相互对应。因此,在探讨水现象与电现象时,务必要将两者完全分开,用各自的模型来探讨,切忌相互类比。

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第1个回答  2017-12-01

奔腾的长江水从高山流下最后汇入大海,水塔上的水通过水管流向千家万户。只要仔细观察就会发现:水总是从水位高的地方流向水位低的地方,所以人们常说:“水往低处流”。水在流动中可以冲击水轮机,使它带动发电机发电,或者推动水磨磨面,为人们造福。跟水流类似,正电荷从电源的正极通过电路流向电源的负极,使电路中的灯泡发亮、电炉丝发热。由于电流与水流相似,为了研究电流,人们就把对水流的一些认识用到电流上去,这种方法就叫类比。也就是说,类比就是通过比较两个事物的某些相似或相同之处,用熟悉的事物来认识不熟悉的事物。我们对水流是熟悉的,通过水流跟电流类比。可以帮助我们认识电流。例如,水流是水的流动,电流是电荷的流动;水从水位高的地方流向水位低的地方,电流从电位高的地方流向电位低的地方;水位高低之差叫水位差或水压,电位高低之差叫电位差或电压;水压是水定向流动的原因,电压是使自由电荷发生定向移动的原因,因此电压就相当于水位差或水压。这样,在认识水流的基础上去认识电流,就比较容易理解了。

第2个回答  2017-12-01

可以用水流比喻电流。但是只是对初学者建立电流概念时的一种非科学性的类比方法之一。二者之间性质完全不同,仅仅是在“有某种物质在一个规定的路径上通过”这一相似的表面现象进行类比。学习物理不能只停留于对看得见摸得着的现象的认识,要从物理过程的实质、机理去理解。电压就是水压,电阻就是水流里的那些石头,电感是给水流增加了质量。很多原理都是相通的。看固体物理。当然有些地方又是有差别的。毕竟世界上没有完全相同的两片叶子嘛!

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