電場線
- 用塑料絲模擬電場線真的對嗎
料絲模擬點電荷電場線的實驗，看似能生動展示同種和異種點電荷的電場變化，然而該實驗并不能完全準確地模擬點電荷的電場線，研究將從分析實驗原理出發(fā)說明該演示實驗的問題。關(guān)鍵詞：演示實驗；電場線；物理實驗；實驗本質(zhì)中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2023）8-0053-3１? ? 演示實驗演示實驗是教師展示教學藝術(shù)的獨特手段，能夠化枯燥為生動，所以在實驗當中，教師通常會采用易于觀察的、給人以震撼的現(xiàn)象［１］。因為新奇
物理教學探討 2023年8期2023-09-12
- 對一條特殊電場線的討論
00電場中常用電場線來形象地了解和描述電場中各點電場強度的大小和方向。一些較復雜的電場，如兩個不等量點電荷的電場，對于高中生來說難以用數(shù)學公式直接計算。因此，通過電場線來了解電場中各點電場強度的大小和方向，是學生必須掌握的。但是，某些資料及習題中，對于一些復雜電場的某些特殊電場線的描繪有時容易引起學生誤解。這類題目的本意是訓練學生準確掌握所學知識，但是如果沒有深入分析和正確理解，反而會誤導學生。1 習題呈現(xiàn)例1（2015上海高考）兩個正、負點電荷周圍電場線
物理教學探討 2023年2期2023-03-09
- 無限長雙曲柱面導體間電場的分布
橢球體等勢線和電場線的空間分布。本文利用解析函數(shù)的性質(zhì)，推導電勢與電場強度的分布函數(shù)，通過滿足拉普拉斯方程的電勢函數(shù)，得到等勢線和電場線方程，并利用Matlab繪出電場線和等勢線分布圖。1 無限長雙曲面及共焦等勢線方程兩個無限長帶電雙曲柱面導體，垂直于z軸平面與雙曲柱面相截,得的是雙曲線M和N，由于無限長帶電雙曲柱面導體在空間產(chǎn)生的電場分布與z軸方向無關(guān)，可作為平面場問題進行分析，取其橫截面，建立圖1所示坐標系。圖1 帶電雙曲柱面截面圖圖1中帶電雙曲柱面導
大學物理實驗 2022年2期2022-10-20
- 關(guān)于《二維復雜靜電場的電場線方程求解及其數(shù)值模擬》的改進和糾錯
勢函數(shù)，再求得電場線函數(shù)，并用MATLAB繪制了等勢線和電場線，顯示了他們的科研水平，也顯示了他們深厚的編程功底. 他們解決問題的思路十分清晰，手工圖形十分說明問題，大部分公式推導正確，只是有些地方需要改進并糾錯. 本文結(jié)合文獻[1]說明了一些公式的改進和糾錯之處，用圖形說明了糾錯結(jié)果. 本文還深入研究了兩板之間的電場和兩板表面電荷的分布規(guī)律.1 公式的改進和糾錯設在相距為a的兩平行接地大導體板之間平行地放置有電荷線密度為λ(默認λ>0)的線電荷，此線電荷
大學物理 2022年7期2022-07-26
- 從理解電場線的角度認識靜電場
法拉第還引入了電場線的概念，我們要想順利走進有趣的電的世界，就必須正確理解電場線，讓電場線協(xié)助我們完成對電現(xiàn)象的研究。一、電場線的基本內(nèi)容1.電場線的畫法：電場線是人為地畫在三維電場空間中的一條條有方向的曲線，曲線上各點的切線方向表示該點處電場強度的方向，電場線的疏密程度反映電場強度的大小。2.電場線的特點：電場線從正電荷或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或負電荷;在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方電場線較疏;在同一個電場中畫出的電場線
中學生數(shù)理化·高一版 2022年5期2022-05-23
- 從理解電場線的角度認識靜電場
法拉第還引入了電場線的概念,我們要想順利走進有趣的電的世界,就必須正確理解電場線,讓電場線協(xié)助我們完成對電現(xiàn)象的研究。一、電場線的基本內(nèi)容1.電場線的畫法:電場線是人為地畫在三維電場空間中的一條條有方向的曲線,曲線上各點的切線方向表示該點處電場強度的方向,電場線的疏密程度反映電場強度的大小。2.電場線的特點:電場線從正電荷或無限遠出發(fā),終止于無限遠或負電荷;在同一幅圖中,電場強度較大的地方電場線較密,電場強度較小的地方電場線較疏;在同一個電場中畫出的電場線
中學生數(shù)理化·高一版 2022年5期2022-05-18
- 用磁標勢求解正方形邊界區(qū)域內(nèi)外感生電場的分布
圖2所示，感生電場線是與圓柱同心的一系列圓周，當r增大時感生電場強度先增大，后變小.當圓弧形導體放在這樣的感生電場中，且圓弧圓心與圓柱的軸重合時，（4）式正確，并且與邊界是否無限大無關(guān)，與磁感應強度是否均勻變化無關(guān)；若圓弧形導體的圓心與圓柱的軸不重合，即便是無限大邊界磁場，根據(jù)參考文獻［3，4］中的方法與思想可以證明（4）式有待商榷.這是因為當扇形的兩個半徑與所處位置的感生電場線不垂直時，電路的有效面積不等于扇形面積.為了使圓弧形導體產(chǎn)生的感應電動勢等于扇
物理教師 2022年3期2022-04-18
- 均勻帶電平面折線在空間產(chǎn)生的電場及其可視化*
量，用等勢面和電場線直觀地反映了電場的分布規(guī)律．2 均勻帶電線段的電勢設平面折線有n條邊，其電荷線密度為λ(默認λ>0)，放置在xOy平面中．如圖1所示，在折線中取一條長為Li的邊，端點是Pi和Pi+1．在帶電線段上取一個線元，其電荷量dq=λdl，在場點P產(chǎn)生的電勢為圖1 帶電線段產(chǎn)生的電勢(1)其中，k是靜電力常數(shù)．在直角三角形PPiQ中，hi和li是常數(shù)，hi=risinθi，li=ricosθi，由于hi=rsinθl=li-rcosθ(2)(3)
物理通報 2022年1期2022-02-10
- 電場的降維映射及電場線的繪制方法
電磁學中，常用電場線形象直觀地描述靜電場(本文“電場”均指靜電場)，由高斯定理出發(fā)，可得到電場線的基本特征[1,2].為了較為“精確”地描繪共線分布點電荷產(chǎn)生的電場線，常規(guī)做法是先推導出電場線方程[3～10]，再用計算機根據(jù)方程繪制[7～10];對于分布于平面內(nèi)非共線電荷，可以借助軟件對電場線微分方程進行數(shù)值求解并繪制[11].采用這些方法繪制電場線，總存在這樣或那樣的問題[2,3],本文將提出一種解決這些矛盾的有效辦法.1 電場線的特征為了使電場線對電場
物理通報 2021年8期2021-07-26
- 在物理問題解決中培養(yǎng)學生的批判性思維*
量同種電荷中的電場線”的質(zhì)疑圖1 等量同種電荷的電場線分布所畫，教材中未畫出），與之前版本的教材沒有大的改變。課堂上為了讓學生對等量同種電荷的電場線分布有一個更好的了解，通常會計算一些特殊位置處的電場強度，分析諸如連線與中垂線上電場分布特點等問題。一次課后，學生提問：老師你計算了中垂線上的電場強度，那么中垂線上有電場線么？筆者回答說有的，根據(jù)電場的計算結(jié)果可知，中垂線上的電場線是沿著中垂線向外的直線，如圖1中的豎直虛線所示。學生繼續(xù)提問：向上和向下的電場線
江蘇教育 2021年45期2021-07-03
- 利用Matlab直觀感受不等量異種電荷電場和電勢
異種電荷電場的電場線，O點為兩點電荷連線的中點，P點為連線中垂線上的一點，下列判斷正確的是( )圖1 例1題圖A．P點場強大于O點場強B．P點電勢高于O點電勢C．從負電荷向右到無限遠電勢逐漸升高D．從P到O移動一正試探電荷其電勢能增加【例2】如圖2所示，兩個電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O和M兩點，兩點電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖2所示，其中P和N兩點的電勢為零，NF段中Q點電勢最高，下列判斷正確的是( )圖2 例2題圖A．q1和q2
物理通報 2021年4期2021-03-25
- 電場線模型在靜電場理論教學中的研究
王志敏 李廣兵電場線是定性分析和理解靜電場基本規(guī)律的重要工具，本文充分利用電場線、電通量等概念，對高斯定理的證明、靜電平衡狀態(tài)和靜電屏蔽原理理解給出了一種形象直觀的思路，避免了復雜的數(shù)學推導，對深入理解靜電場規(guī)律和課堂教學具有重要意義。靜電場指的是對于觀察者而言，靜止的電荷在周圍空間中激發(fā)的場。在電磁學發(fā)展歷史上，對電場的科學認識有著非常漫長的過程，從1785年庫侖在《電力定律》中提出庫侖定律以來，“超距作用”一直長期被認為是用來解釋電荷間作用力的正確理論
電子世界 2021年21期2021-02-28
- 為什么帶電圓環(huán)中心處電場線最密而場強為零
帶正電圓環(huán)內(nèi)側(cè)電場線2 新的疑問對于均勻帶電圓環(huán)，我們可以認為是由無數(shù)對關(guān)于圓心O對稱的Δq組成的，我們又知道，等量同種點電荷連線中點場強應該為零，所以圓環(huán)的圓心O處的合場強為零．而由圖2可見，沿半徑，越靠近圓心處電場線越密集，那么電場強度怎么會突然在圓心處變?yōu)榱隳兀? 建立模型要回答這一問題，首先要知道圖2的分布只是大量彎曲電場線的投影，有些電場線并不在平面內(nèi)，它不能反映圓環(huán)平面內(nèi)真實的電場線分布．我們從最熟悉的等量同種正點電荷電場分布入手．事實上，圓環(huán)
物理通報 2020年11期2020-11-08
- 基于Matlab模擬點電荷電場線和等勢線
件模擬點電荷的電場線和等勢線?！娟P(guān)鍵詞】點電荷;電場線;等勢線;Matlab中圖分類號： O441.1-4;G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）34-0070-001DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.028Simulation of Electric Field and Equipotential line of Point Charge with MatlabZHANG
科技視界 2019年34期2019-12-17
- 矩形軸向有界磁場均勻變化時激發(fā)的渦旋電場的電場線方程
普遍認為,感生電場線是橢圓或圓,[1]可是,這個結(jié)論是嚴格的還是近似的,精度有多高?為此,筆者計算了矩形有界磁場的感生電場,寫出了感生電場線的方程,最后運用Maple數(shù)值模擬出了渦旋電場線的分布,發(fā)現(xiàn)了其感生電場線不是標準的橢圓或圓．2 研究方法圖12.1 計算渦旋電場強度的方法[1-4](1)(1)式是對邊界內(nèi)、外的區(qū)域都統(tǒng)一成立的式子．2.2 渦旋電場線方程的推導(2)(2)式是對邊界內(nèi)、外區(qū)域都適用的電場線方程．這也表明,邊界內(nèi)、外的電場線方程在形式
物理教師 2019年6期2019-07-30
- 《電磁場與微波技術(shù)》可視化教學探討
；可視化教學；電場線；mathematica在高等院校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革過程中，《電磁場與微波技術(shù)》教學改革也是勢在必行，以期適應經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，著力培養(yǎng)創(chuàng)新型、應用型人才。雖然《電磁場與微波技術(shù)》是通信工程、電子工程等專業(yè)的一門重要的基礎主干課程，是深入學習無線通信、光纖通信等領(lǐng)域的重要科目。但是它的理論性太強，概念抽象，數(shù)學要求高，最主要的是它除了光頻段之外都是不可見也摸不著的，導致這門課程學生的學習理解難度太大，我校部分學生戲稱為天書。在
考試周刊 2019年39期2019-04-23
- 判斷電勢高低的幾個絕招
高低1.“看”電場線的方向判斷電場線除了可以形象地表示電場強度的大小和方向外，還可以由其來判斷電勢的高低，沿著電場線的方向電勢降落最快，電勢越來越低，這是判斷電勢高低最基本、最常用的方法.解析 判斷電場強度的大小需看電場線的疏密，題中只畫出一條電場線，無法確定是否為勻強電場的電場線，所以C、D均無法確定.雖然a、b間距離等于b、c間距離，但只有在勻強電場中，沿場強方向相同距離的電勢差才恒定，因此電勢差的大小無法判斷，B不對.根據(jù)沿電場線方向電勢降低，可以判
新高考·高一物理 2018年7期2018-12-06
- 靜電場中“兩線一面”問題例講
場中的軌跡線、電場線和等勢面.這類問題綜合性比較強，往往涉及帶電粒子的電性、受力、運動、做功問題以及能量變化問題等等.要解決這類問題就需要熟練掌握幾種典型電場的電場線、等勢面的分布規(guī)律，并能靈活運用所學靜電場的相關(guān)知識.知識儲備靜電場相關(guān)知識及規(guī)律1.電場中某點的場強方向就是正電荷在該點所受電場力的方向;2.做曲線運動時，帶電粒子所受合力（往往僅受電場力）指向軌跡的內(nèi)側(cè);3.電場線或等差等勢面密集的地方場強大：4.電場線與等勢面處處垂直，且沿著電場線的方向
新高考·高一物理 2018年7期2018-12-06
- 關(guān)于大學物理中“靜電場的高斯定理”教學設計
】本文充分利用電場線的特點，電通量的相關(guān)概念以及微積分知識，避免了大多數(shù)教材中復雜繁瑣的數(shù)學推導，對“靜電場的高斯定理”進行了課堂教學設計，能夠讓學生更容易理解和掌握。【關(guān)鍵詞】高斯定理；電場線；電通量；教學設計中圖分類號： G642；O441-4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）15-0046-003DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.15.022On the Teaching Des
科技視界 2018年15期2018-10-30
- 論兩個等量同種點電荷電場線的連線及其中垂線上的電場線畫法
線及其中垂線上電場線的畫法，彌補了一個空白，為學生判斷該類問題提供了有效的方法。也嘗試從多個角度解釋這種畫線的理由。關(guān)鍵詞：等量同種點電荷；中垂線；電場線中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）41-0190-02電場線是人們?yōu)榱诵蜗罄斫怆妶龆氲募傧肭€，最早是由法拉第提出的。弄清電場線帶電體周周的電場線和等勢面分布，對學生理解電荷周圍的電場強度和電勢特點十分重要。但筆者發(fā)現(xiàn)兩個等量同種點電荷的連線及其中垂線上
教育教學論壇 2018年41期2018-10-13
- 淺談“電場線”的藝術(shù)美在物理學科素養(yǎng)中的滲透
面以高中物理“電場線”這一節(jié)為例，從教學設計，到教學思想兩方面談一談物理學科素養(yǎng)的培養(yǎng).1 人文與理學雙構(gòu)建在物理教學的應用在物理教學中，理學模型和理學規(guī)律的講授是必不可少的，向?qū)W生滲透一些物理現(xiàn)象、物理實驗現(xiàn)象背后的物理思想，也是在物理學科素養(yǎng)培養(yǎng)過程中重要的部分.在構(gòu)建學科大體系的過程，物理人文也是物理學科中很重要的部分.物理人文中的藝術(shù)思想滲透，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性見解與能力的重要組成.為達到培養(yǎng)學生思維能力，提升思維水平的教學目標，通過自然科學引入具
物理通報 2018年10期2018-10-10
- 電勢能與電勢的教學
電勢 電場力 電場線一、關(guān)于“靜電力做功的特點”的教學通過教學最主要的是要使學生了解電場力做功的特征：在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，跟電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。這是建立電勢概念的根據(jù)，重點是和學生講清：對于非勻強電場，該結(jié)論同樣適用。由于電荷有正負，當正負電荷在電場中移動時，對于電場力做功的正負問題，要使學生搞清楚，因為這個問題與電勢能和電勢有密切關(guān)系。二、關(guān)于電勢能的教學由于靜電場和重力場都是有勢場，它們在很多方面性質(zhì)相同
學校教育研究 2018年26期2018-05-14
- 靜電場中等量異種電荷電場線分布
量異種電荷之間電場線方向的問題。基本出發(fā)點是任意兩個真空中的靜止點電荷之間的相互作用力與距離平方成反比，與電量乘積成正比，作用力的方向在它們的連線上，同名電荷相斥，異名電荷相吸；并且力的合成遵循平行四邊形法則。關(guān)鍵詞：靜電場；電場線；庫侖定律；平行四邊形法則1 緒論電場線不是客觀存在的一種物質(zhì)，最早由法拉第引入與使用，電場線的本質(zhì)是人為地畫出的形象描述電場分布的輔助工具，是人們用來形象的描述電場的分布而畫出的一簇曲線，雖然實驗模擬了這簇曲線的形狀，但是實驗
科技風 2018年34期2018-05-14
- 對稱異種電荷電磁場的計算與分析
生的電場強弱與電場線的分布情況，結(jié)果與利用小鐵屑模擬電場線分布的情況一致。關(guān)鍵詞：電磁場；電場線；庫侖定律；電場線分布；矢量疊加關(guān)于電場線，通過實驗驗證，有如下規(guī)律：其一，電場線不是實際存在的線，是虛擬的線；其二，電場線的方向和受電場作用的帶正電粒子運動的切線方向一致。其三，電場線的疏密程度反映該點電場力的強弱程度，其四，靜止的電荷，電場線呈放射狀；其五，靜止在真空中帶正電的粒子，電場線方向向外呈放射狀；其六，靜止在真空中帶負電的粒子，電場線方向指向該粒子
科技風 2018年34期2018-05-14
- 判斷電勢高低的幾個絕招
高低1.“看”電場線的方向判斷電場線除了可以形象地表示電場強度的大小和方向外，還可以由其來判斷電勢的高低，沿著電場線的方向電勢降落最快，電勢越來越低，這是判斷電勢高低最基本、最常用的方法例1 如圖1所示，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離。用ψa、ψb、ψc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度，可以判定的是（ ）解析 判斷電場強度的大小需看電場線的疏密，題中只畫出一條電場線，無法確定是否
新高考·高一物理 2017年7期2018-03-06
- “電勢和電勢能 電勢差”練習卷
A.正電荷順著電場線移動，電場力做正功，電勢能增加B.正電荷逆著電場線移動，克服電場力做功，電勢能減少C.負電荷順著電場線移動，克服電場力做功，電勢能減少D.負電荷逆著電場線移動，電場力做正功，電勢能減少2.如圖1所示，虛線圓A、B、C表示靜電場的三個等勢面，它們的電勢分別為ψA、ψB、ψC，且ψA>ψB>ψC，一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知（ ）A.粒子從K到L，電場力做正功B.粒子從M到N，電場力做負功C.粒子從K到L
新高考·高一物理 2017年7期2018-03-06
- 靜電場中“兩線一面”問題例講
場中的軌跡線、電場線和等勢面。這類問題綜合性比較強，往往涉及帶電粒子的電性、受力、運動、做功問題以及能量變化問題等等。要解決這類問題就需要熟練掌握幾種典型電場的電場線、等勢面的分布規(guī)律，并能靈活運用所學靜電場的相關(guān)知識。知識儲備靜電場相關(guān)知識及規(guī)律1.電場中某點的場強方向就是正電荷在該點所受電場力的方向；2.做曲線運動時，帶電粒子所受合力（往往僅受電場力）指向軌跡的內(nèi)側(cè)；3.電場線或等差等勢面密集的地方場強大；4.電場線與等勢面處處垂直，且沿著電場線的方向
新高考·高一物理 2017年7期2018-03-06
- 基于Matlab的靜電場電場線和等勢線（面）的數(shù)值模擬
描繪了靜電場的電場線和等勢線（面），以電偶極子、均勻帶電線段和等量異號平行直線電荷為例，導出了電場線和等勢線方程并給出了數(shù)值模擬的相應結(jié)果，使教學內(nèi)容更形象和直觀，也更深刻地揭示了物理現(xiàn)象的內(nèi)涵。關(guān)鍵詞：大學物理；Matlab；電場線；等勢線（面）；數(shù)值模擬中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）49-0193-03在大學物理的教學中，除理論分析、實驗研究外，計算機數(shù)值模擬也是一種很重要的研究方法。Matlab是一
教育教學論壇 2017年49期2017-12-23
- 巧用電場線化抽象為具體
山東 魏明山電場線是電場中的“生命線”，解決某些靜電問題形象、直觀，具有一定的獨特之處。巧用電場線化抽象為具體電場看不到，摸不著，很抽象，人們?yōu)樾蜗蟮孛枋鲭妶龆肓?span id="syggg00" class="hl">電場線，電場線使抽象的電場變得形象、具體，然而很多關(guān)于電場的物理習題，并未畫出電場線，解答這類電場的問題時，如果能畫出電場線，就可很方便地判定點電荷在電場中受力、做功、電勢能變化等情況，使問題的解答變得形象、具體、簡潔。一、依據(jù)常見電場的電場線來畫出需要的電場線孤立點電荷周圍的電場線、等量異種
教學考試(高考物理) 2017年5期2017-12-13
- 用Mathcad研究軸向有界磁場變化時激發(fā)的渦旋電場
揭示了典型渦旋電場線的特點,同時介紹了應用Mathcad研究渦旋電場的方法．軸向有界磁場;渦旋電場;電場線;Mathcad1 提出問題軸向有界磁場隨時間變化時,在周圍產(chǎn)生的感生電場是怎樣分布的呢?目前普遍認為,矩形有界磁場和橢圓有界磁場的感生電場線是橢圓,可是,這個結(jié)論是嚴格的還是近似的,精度有多大?為此,筆者借助Mathcad軟件,計算了典型有界磁場的感生電場,研究了感生電場線的特點,還意外地發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)于橢圓有界磁場感生電場的新規(guī)律．2 研究方法2.1
物理教師 2017年9期2017-10-24
- 電場線在討論導體靜電平衡有關(guān)問題中的應用
經(jīng)驗的積累，以電場線為工具，變抽象為直觀，幫助學生解決導體處于靜電平衡狀態(tài)下的有關(guān)問題?！娟P(guān)鍵詞】靜電平衡 ?電場線 ?電勢高低【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）35-0136-02對于高中生來說，分析有關(guān)靜電場中的導體平衡問題比較困難。由于靜電場中的導體，一般來說是比較復雜的，而且又很抽象。有什么好的方法幫助學生解決有關(guān)靜電平衡的問題。大家知道，電場線形象地反映了靜電場的性質(zhì)，由此我們可以導體靜電平衡
課程教育研究·中 2016年12期2017-02-27
- 電場線在討論導體靜電平衡有關(guān)問題中的應用
經(jīng)驗的積累，以電場線為工具，變抽象為直觀，幫助學生解決導體處于靜電平衡狀態(tài)下的有關(guān)問題。【關(guān)鍵詞】靜電平衡 ?電場線 ?電勢高低【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）35-0136-02對于高中生來說，分析有關(guān)靜電場中的導體平衡問題比較困難。由于靜電場中的導體，一般來說是比較復雜的，而且又很抽象。有什么好的方法幫助學生解決有關(guān)靜電平衡的問題。大家知道，電場線形象地反映了靜電場的性質(zhì)，由此我們可以導體靜電平衡
課程教育研究·中 2016年12期2017-02-27
- 電場中能量問題的處理方法
能越大，（2）電場線判斷法①正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減??；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大，②負電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小，（3）做功判斷法電場力做正功，電荷（無論是正電荷還是負電荷）從電勢能較大的地方移向電勢能較小的地方，反之，如果電荷克服電場力做功，那么電荷將從電勢能較小的地方移向電勢能較大的地方。
新高考·高一物理 2016年7期2017-01-23
- 利用Canvas描繪多個點電荷的電場線和等勢面
繪多個點電荷的電場線和等勢面徐維禎 林國華 李鵬飛(鎮(zhèn)江船艇學院基礎部物理教研室 江蘇 鎮(zhèn)江 212003)利用JavaScript 和Canvas 等編寫了一個程序，可以用來同時描繪多個點電荷的電場線和等勢面.本程序可以直接在網(wǎng)絡瀏覽器中運行，以網(wǎng)頁的形式顯示出多個點電荷的電場線和等勢面的分布圖.電荷數(shù)量可選,每個電荷的電荷量大小可在一定范圍內(nèi)任意設置.程序界面形象直觀，方便實用，運行速度快，具有較高的實際教學和應用價值.電場線 等勢面 Canvas J
物理通報 2016年12期2016-12-20
- 雙電荷電場線分布的定量計算
00)?雙電荷電場線分布的定量計算鄭 金(遼寧省凌源市職教中心，遼寧 凌源 122500)本文結(jié)合具體例題，定量探討兩個異種點電荷電場中的電場線與點電荷連線的夾角、電場線的分界面以及特殊電場線的方程等.點電荷；電場線；夾角；分界面1 電場線兩端與點電荷連線的夾角在兩個異種點電荷的電場中，從正電荷出發(fā)的電場線有一部分終止于負電荷，并在兩電荷的端點附近趨于直線，過端點的切線與兩點電荷連線的夾角稱為電場線與連線的夾角.例1：如圖1所示，電場線從正電荷+q1出發(fā)，
物理之友 2016年9期2016-12-06
- “電場線”問題求解策略
趙永東電場線是為了直觀形象地描述電場分布，在電場中引入的一些假想的曲線。在學習過程中如果能夠抓住電場線的特點及其與軌跡線、等勢線的關(guān)系，則在處理一些電場問題時，往往能事半功倍。這部分內(nèi)容綜合性強，涉及到受力問題、運動問題、做功問題及能量變化問題等，理清電場線的規(guī)律是電場復習的關(guān)鍵。下面就這類問題的求解策略，淺談幾點體會。
中學物理·高中 2016年5期2016-11-25
- 淺談電場線疏密程度問題
肥廠學校）淺談電場線疏密程度問題于忠楠（黑龍江省浩良河化肥廠學校）對于電場線疏密程度代表電場強度大小的問題顯而易見，電場線越密集電場強度越大，電場線越稀疏電場強度越小，可是對于下面這道例題如果運用數(shù)學解法進行計算得出的結(jié)論和電場線越密集電場強度越大，電場線越稀疏電場強度越小似乎相“矛盾”，針對這一問題分別進行闡述。點電荷；電場線；電場強度；余弦定理例題：如圖1所示，在x軸固定著兩個等電荷量同種點電荷+Q，它們之間的距離為2L，b點為兩電荷連線中點，a，b兩
新課程(下) 2016年4期2016-08-10
- 淺議CAI中電場變化的模擬描述
場，人們引入了電場線。用電場線描述電場時，電場的疏密可以表示電場強度的大小，即電場線密處電場強度大，電場線疏處電場強度小。在講解電場線時，我們應向?qū)W生澄清以下問題：1.電場線是為了使電場形象化而假想的線，它是描述電場的重要輔助手段，并非真實存在的線。2.任何兩條電場線之間的地方也存在電場，也有電場線。電荷周圍任何一點都有電場，都可以畫出電場線來，但我們通常只畫幾根能反映其基本特點的電場線就行了。3.不同的電場，場強的分布不同，它們的電場線的形狀也不同。4.
中文信息 2016年1期2016-07-03
- 關(guān)于大學物理“高斯定理內(nèi)容”教學的探討
探討，充分利用電場線的特點、電通量的概念及簡單的微積分的知識，避免大多數(shù)教材中煩瑣的數(shù)學推導，最終推導出高斯定理的結(jié)論，使學生更容易理解和掌握。關(guān)鍵詞：電場線；電通量；高斯定理中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）26-0189-02這就是著名的高斯定理的最后的數(shù)學表述，即：在靜電場中，對任一個封閉曲面的電通量等于包圍在該封閉曲面內(nèi)的電荷的代數(shù)和除以真空中的電容率，與曲面外的電荷沒有關(guān)系。這種根據(jù)電通量的概念以及
教育教學論壇 2016年26期2016-05-30
- 基于Origin的一維電荷分布系統(tǒng)的靜電場模擬
，推導出它們的電場線方程及等勢線方程，利用Origin軟件的矩陣功能建立表征電場線及等勢線分布的數(shù)據(jù)矩陣，再利用Origin的繪圖功能繪制出電場線和等勢線的仿真圖形。結(jié)果表明，用Origin模擬靜電場無需編程、簡單易用，所得仿真圖形準確、美觀。仿真模擬既可以為靜電場的課堂教學提供直觀便利的認識，彌補傳統(tǒng)教學手段的不足，又可以進一步加深學生對靜電場分布規(guī)律的理解。關(guān)鍵詞：Origin;一維電荷分布系統(tǒng);電場線;等勢線;仿真圖形電場強度E和電勢U是表征靜電場特
安慶師范大學學報(自然科學版) 2016年1期2016-05-25
- 兩均勻帶電長直導線的電場線方程的兩種推導方法
帶電長直導線的電場線方程的兩種推導方法姜付錦(武漢市黃陂區(qū)第一中學湖北 武漢430300)摘 要：本文采用解析函數(shù)的知識和徑向圓光柵的莫爾條紋理論分別從兩個不同的角度推導出了兩根無限長均勻帶電直導線的電場線方程，并用電腦軟件MathCAD對其電場線進行了數(shù)值模擬.關(guān)鍵詞：解析函數(shù)莫爾條紋數(shù)值模擬收稿日期：(2014-12-15)文獻[1]描繪了兩根帶相等電量無限長直導線的電場線和等勢面的解析函數(shù)，但是沒有給出帶不等電量兩根無限長直導線的電場線方程.本文將用
物理通報 2015年6期2016-01-12
- 一道高考試題引出的爭論——2015年江蘇高考物理試題第8題的辯析
個正電荷附近的電場線分布如圖1所示，c是兩負電荷連線的中點，d點在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則（A）a點的電場強度比b點的大.（B）a點的電勢比b點的高.（C）c點的電場強度比d點的大.（D）c點的電勢比d點的低.簡要分析：由圖1知，a點處的電場線比b點處的電場線密集，c點處電場線比d點處電場線密集，所以選項（A）、（C）正確；過a點畫等勢線，與b點所在電場線的交點在b點沿電場線的方向上，所以b點的電勢高于a點的電勢，故選項（B）錯誤；同理
物理教師 2015年8期2015-07-25
- 電場中有關(guān)電勢重要結(jié)論的推導及其應用
（或等勢線）和電場線垂直，沿著電場線方向電勢越來越低.例2如圖6所示，A、B和C為勻強電場中的三點，A、B和C的電勢分別為φA、φB和φC，已知：φA=6 V、φB=4 V、φC=5 V，請畫出該勻強電場中的一條電場線.圖6圖7分析與解如圖7所示，連接AB，設AB的中點為D,由結(jié)論1得：φD=φA+φB2=5 V，由于φC=5 V，C和D在一條等勢線上，連接DC（DC為等勢線），過A點向直線DC作垂線交DC于F，由重要結(jié)論4得：AF就是該勻強電場中的一條電
中學生理科應試 2014年4期2014-09-09
- 一道高考題的另一做法
——巧用等效法求解高考題
面是三種常見的電場線的分布（1）等量異號電荷的電場線圖2（a）；（2）等量同號電荷的電場線圖2（b）；（3）點電荷與帶電平板間的電場線圖2（c）.圖2我們可以看出點電荷與帶電平板間的電場線和等量異號電荷的部分電場線是一樣的.而這道題目中的導體，處在點電荷的電場中，將很快處于靜電平衡狀態(tài)，上表面將感應出與點電荷相反的電荷，電場分布與等量異號電荷的左半部分的電場線分布一樣.所以這道題目就變形為：xOy平面是水平面，等量異號電荷分別分布在z軸上z＝h處和z軸上z
物理通報 2014年1期2014-08-31
- 利用Matlab模擬點電荷系的電場線和等勢面
430062)電場線和等勢面是描述電場性質(zhì)的重要的物理量，在物理教學中，通常需要繪制點電荷系的電場線和等勢面，因此研究用計算機繪制電場線和等勢面具有重要的現(xiàn)實意義。Matlab是一種廣泛應用于科研、工程計算和數(shù)值分析的高級語言，它以矩陣為基本的數(shù)據(jù)操作對象，進行高性能的數(shù)值計算和符號計算，并擁有強大的繪圖功能。在物理仿真中具有明顯的優(yōu)勢。近年來許多老師對用Matlab模擬點電荷電場進行了研究。莫照等人通過數(shù)學建模的過程，將物理問題變成了數(shù)學問題，進而用Ma
大學物理實驗 2014年3期2014-07-03
- 利用運動模擬繪制點電荷的電場線和等勢線
717400)電場線和等勢線是電場和電勢的形象化表示，在研究電學問題中具有重要意義.隨著計算機的普及，對精確繪制電場線和等勢線有了不少研究[1，2]，不過大都站在大學物理的理論之上，這里試圖站在高中物理的基礎上進行繪制.本文的核心思想是根據(jù)“電場線上某點電場的方向和該點的切線方向相同”，將問題轉(zhuǎn)化為物體的運動.1 繪圖根據(jù)根據(jù)電場線上某點電場的方向和該點的切線方向相同，可知在平面上某點P有(1)變形得(2)令式(2)等于dt，有(3)(4)此兩式就是我們模
物理通報 2014年11期2014-06-27
- 利用matlab計算與模擬點電荷對的電場
和電勢U =用電場線和等勢面直觀形象地來表示這兩個物理量。電場線從正電荷(無窮遠)出發(fā)終止于負電荷(無窮遠)，電場線的切線方向代表該點的場強方向，電場線的疏密來表示電場的強弱。電場線和等勢面處處垂直。然而在真空中某點所激發(fā)的電場通常是由點電荷組或者連續(xù)帶電體所激發(fā)。對于點電荷組在空間某點所激發(fā)的電場強度和電勢，我們可以根據(jù)電場強度矢量疊加和電勢標量疊加進行數(shù)值求解。比較有代表性的就是要求電偶極子在延長線上和中垂線上的E 和U。簡單的點電荷系的模型還有兩個等
河南科技 2013年12期2013-08-12
- 用高斯定理推導共線電荷系的電場線方程
401311）電場線是形象描述電場分布的系列曲線.電場線的形狀可以通過實驗顯示，也可以通過模擬實驗畫出，還可以采用計算機編程的方法繪制如文獻［1］，當然更精確的描述是先求出場線方程，再根據(jù)場線方程繪制電場線圖，文獻［2～4］介紹了一種用高斯定理推導共線電荷系電場線方程的方法，但是過程較簡略，文獻［2，3］只以高斯面內(nèi)無電荷的情況得出電場線公式，文獻［4］沒有說明高斯面的選擇，本文將共線電荷系電場線方程的推導過程補充完善，并對幾種典型的共線系的電場線用Mat
物理與工程 2013年4期2013-03-11
- 多角度分析等量同異種電荷的電場
幫助.筆者將從電場線、電場強度與電勢的特點，以及圖像等多角度對等量同異種電荷的電場加以分析，以幫助學生深刻理解電場強度、電勢的概念，掌握分析此類問題的方法.1 根據(jù)電場線的特點進行分析電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶龆氲囊环N假想的曲線.電場線的根數(shù)與電荷所帶電量成正比.根據(jù)電場線的疏密可以判斷場強的大小，根據(jù)電場線的方向可以判斷各點電勢的高低.由于等量同種電荷和等量異種電荷的電場線具有對稱性，所以根據(jù)電場線可以比較簡單地得出一些結(jié)論.1.1 等量異種電荷
物理教師 2013年4期2013-02-22
- 一對點電荷電場的MATLAB模擬實驗
算，繪制出相應電場線和等勢線的圖形。點電荷；電場線；等勢面；MATLAB繪圖1 引言MATLAB是一種廣泛應用于科研、工程計算及數(shù)值分析領(lǐng)域的高級語言。它以矩陣作為數(shù)據(jù)操作的基本單位，提供了十分豐富的數(shù)值計算函數(shù)、符號計算功能和功能強大的繪圖功能。MATLAB在大學物理實驗中也有著廣泛應用。在中學和大學物理電磁學教程中，各種點電荷的電場線呈平面分布，等勢面通常用等勢線表示［1］［2］，本文設計了應用MATLAB模擬點電荷對的平面等勢線和電場線的實驗。2 實
合肥師范學院學報 2012年3期2012-11-14
- 兩種繪制一維點電荷系電場線方法的比較
制一維點電荷系電場線方法的比較鄧衛(wèi)娟(河池學院 物理與電子工程系，廣西 宜州 546300)通過點電荷電場中接地導體球面上的電荷分布，對兩種繪制一維點電荷系電場線方法進行比較，指出各自的優(yōu)勢和不足.點電荷;接地導體球;電荷分布;電場線用電場線形象地描述電場，是幫助人們更好地理解電場的一種方法，文獻［1－4］提出了繪制一維點電荷系電場線的幾種不同方法，其中文獻［1－2］認為相鄰電場線對某個點電荷的夾角是等間隔的，文獻［3］認為相鄰電場線的C值之差是相等的.本
河池學院學報 2011年2期2011-12-22
- 基于OpenGL的三維電場線模擬
enGL的三維電場線模擬江 略，丁益民（湖北大學，湖北武漢 430062）在Visual C＋＋環(huán)境下，設計了一種基于OpenGL的三維電場線模擬軟件。該軟件采用微分方程法來生成電場線，可以準確地模擬不同觀察視角下，靜止點電荷的三維電場線。用戶可以拖動鼠標隨意轉(zhuǎn)動觀察視角，并可隨意設置電荷個數(shù)、分布以及大小。電場線；計算機模擬；OpenGL電場線是電磁學中的一個重要的物理概念，由于它既看不見又摸不著，理解起來不太容易，因此將其形象地展示出來對電場線的學習具
大學物理實驗 2011年5期2011-12-09
- Matlab在中學物理教學中的應用初探
線點電荷系統(tǒng)的電場線分布【例1】如圖1所示為三個點電荷所構(gòu)成的系統(tǒng)，其中一個點電荷－2q位于坐標原點，一個－q位于（0，a）點，一個＋3q位于（0，－a）點，畫出x Oy平面內(nèi)的電場線．圖1 解析：在x Oy平面內(nèi)，電場強度應滿足解得在上式中，常量C取不同數(shù)值時將得到不同的電場線方程．如果用常規(guī)方法解出y＝f（x）的表達式再去作圖難度很大．用Matlab語言即能輕松地做到這一點．依據(jù)上述表達式，編制的Matlab程序如下：clc；clear； %清除內(nèi)存s
物理通報 2011年10期2011-03-20
- 電學中的反證法一例
運動軌跡能夠與電場線重合嗎?這個問題從正面是很難說清楚的,特別是只給出了一個電場線.但是如果用反證法就很容易證明.假設正電子的軌跡和電場線重合,正電子沿電場線做曲線運動,那么在與運動垂直的方向上必然要有一個力提供向心力,而這與電荷在電場中的受力特點,正電荷受力方向與電場線方向相同相矛盾,所以正電子的軌跡與電場線不重合.簡單明了地證明了結(jié)論,而且直接使用電場的性質(zhì),證明過程非常典型.中學物理中還有大量的例子,希望教師朋友們多多發(fā)現(xiàn)并應用于課堂.(收稿日期:2
物理教師 2010年4期2010-07-24