电场线
- 用塑料丝模拟电场线真的对吗
料丝模拟点电荷电场线的实验，看似能生动展示同种和异种点电荷的电场变化，然而该实验并不能完全准确地模拟点电荷的电场线，研究将从分析实验原理出发说明该演示实验的问题。关键词：演示实验；电场线；物理实验；实验本质中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2023）8-0053-3１ 演示实验演示实验是教师展示教学艺术的独特手段，能够化枯燥为生动，所以在实验当中，教师通常会采用易于观察的、给人以震撼的现象［１］。因为新奇
物理教学探讨 2023年8期2023-09-12
- 对一条特殊电场线的讨论
00电场中常用电场线来形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向。一些较复杂的电场，如两个不等量点电荷的电场，对于高中生来说难以用数学公式直接计算。因此，通过电场线来了解电场中各点电场强度的大小和方向，是学生必须掌握的。但是，某些资料及习题中，对于一些复杂电场的某些特殊电场线的描绘有时容易引起学生误解。这类题目的本意是训练学生准确掌握所学知识，但是如果没有深入分析和正确理解，反而会误导学生。1 习题呈现例1（2015上海高考）两个正、负点电荷周围电场线
物理教学探讨 2023年2期2023-03-09
- 无限长双曲柱面导体间电场的分布
椭球体等势线和电场线的空间分布。本文利用解析函数的性质，推导电势与电场强度的分布函数，通过满足拉普拉斯方程的电势函数，得到等势线和电场线方程，并利用Matlab绘出电场线和等势线分布图。1 无限长双曲面及共焦等势线方程两个无限长带电双曲柱面导体，垂直于z轴平面与双曲柱面相截,得的是双曲线M和N，由于无限长带电双曲柱面导体在空间产生的电场分布与z轴方向无关，可作为平面场问题进行分析，取其横截面，建立图1所示坐标系。图1 带电双曲柱面截面图图1中带电双曲柱面导
大学物理实验 2022年2期2022-10-20
- 关于《二维复杂静电场的电场线方程求解及其数值模拟》的改进和纠错
势函数，再求得电场线函数，并用MATLAB绘制了等势线和电场线，显示了他们的科研水平，也显示了他们深厚的编程功底. 他们解决问题的思路十分清晰，手工图形十分说明问题，大部分公式推导正确，只是有些地方需要改进并纠错. 本文结合文献[1]说明了一些公式的改进和纠错之处，用图形说明了纠错结果. 本文还深入研究了两板之间的电场和两板表面电荷的分布规律.1 公式的改进和纠错设在相距为a的两平行接地大导体板之间平行地放置有电荷线密度为λ(默认λ>0)的线电荷，此线电荷
大学物理 2022年7期2022-07-26
- 从理解电场线的角度认识静电场
法拉第还引入了电场线的概念，我们要想顺利走进有趣的电的世界，就必须正确理解电场线，让电场线协助我们完成对电现象的研究。一、电场线的基本内容1.电场线的画法：电场线是人为地画在三维电场空间中的一条条有方向的曲线，曲线上各点的切线方向表示该点处电场强度的方向，电场线的疏密程度反映电场强度的大小。2.电场线的特点：电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷;在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏;在同一个电场中画出的电场线
中学生数理化·高一版 2022年5期2022-05-23
- 从理解电场线的角度认识静电场
法拉第还引入了电场线的概念,我们要想顺利走进有趣的电的世界,就必须正确理解电场线,让电场线协助我们完成对电现象的研究。一、电场线的基本内容1.电场线的画法:电场线是人为地画在三维电场空间中的一条条有方向的曲线,曲线上各点的切线方向表示该点处电场强度的方向,电场线的疏密程度反映电场强度的大小。2.电场线的特点:电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷;在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏;在同一个电场中画出的电场线
中学生数理化·高一版 2022年5期2022-05-18
- 用磁标势求解正方形边界区域内外感生电场的分布
图2所示，感生电场线是与圆柱同心的一系列圆周，当r增大时感生电场强度先增大，后变小.当圆弧形导体放在这样的感生电场中，且圆弧圆心与圆柱的轴重合时，（4）式正确，并且与边界是否无限大无关，与磁感应强度是否均匀变化无关；若圆弧形导体的圆心与圆柱的轴不重合，即便是无限大边界磁场，根据参考文献［3，4］中的方法与思想可以证明（4）式有待商榷.这是因为当扇形的两个半径与所处位置的感生电场线不垂直时，电路的有效面积不等于扇形面积.为了使圆弧形导体产生的感应电动势等于扇
物理教师 2022年3期2022-04-18
- 均匀带电平面折线在空间产生的电场及其可视化*
量，用等势面和电场线直观地反映了电场的分布规律．2 均匀带电线段的电势设平面折线有n条边，其电荷线密度为λ(默认λ>0)，放置在xOy平面中．如图1所示，在折线中取一条长为Li的边，端点是Pi和Pi+1．在带电线段上取一个线元，其电荷量dq=λdl，在场点P产生的电势为图1 带电线段产生的电势(1)其中，k是静电力常数．在直角三角形PPiQ中，hi和li是常数，hi=risinθi，li=ricosθi，由于hi=rsinθl=li-rcosθ(2)(3)
物理通报 2022年1期2022-02-10
- 电场的降维映射及电场线的绘制方法
电磁学中，常用电场线形象直观地描述静电场(本文“电场”均指静电场)，由高斯定理出发，可得到电场线的基本特征[1,2].为了较为“精确”地描绘共线分布点电荷产生的电场线，常规做法是先推导出电场线方程[3～10]，再用计算机根据方程绘制[7～10];对于分布于平面内非共线电荷，可以借助软件对电场线微分方程进行数值求解并绘制[11].采用这些方法绘制电场线，总存在这样或那样的问题[2,3],本文将提出一种解决这些矛盾的有效办法.1 电场线的特征为了使电场线对电场
物理通报 2021年8期2021-07-26
- 在物理问题解决中培养学生的批判性思维*
量同种电荷中的电场线”的质疑图1 等量同种电荷的电场线分布所画，教材中未画出），与之前版本的教材没有大的改变。课堂上为了让学生对等量同种电荷的电场线分布有一个更好的了解，通常会计算一些特殊位置处的电场强度，分析诸如连线与中垂线上电场分布特点等问题。一次课后，学生提问：老师你计算了中垂线上的电场强度，那么中垂线上有电场线么？笔者回答说有的，根据电场的计算结果可知，中垂线上的电场线是沿着中垂线向外的直线，如图1中的竖直虚线所示。学生继续提问：向上和向下的电场线
江苏教育 2021年45期2021-07-03
- 利用Matlab直观感受不等量异种电荷电场和电势
异种电荷电场的电场线，O点为两点电荷连线的中点，P点为连线中垂线上的一点，下列判断正确的是( )图1 例1题图A．P点场强大于O点场强B．P点电势高于O点电势C．从负电荷向右到无限远电势逐渐升高D．从P到O移动一正试探电荷其电势能增加【例2】如图2所示，两个电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O和M两点，两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图2所示，其中P和N两点的电势为零，NF段中Q点电势最高，下列判断正确的是( )图2 例2题图A．q1和q2
物理通报 2021年4期2021-03-25
- 电场线模型在静电场理论教学中的研究
王志敏 李广兵电场线是定性分析和理解静电场基本规律的重要工具，本文充分利用电场线、电通量等概念，对高斯定理的证明、静电平衡状态和静电屏蔽原理理解给出了一种形象直观的思路，避免了复杂的数学推导，对深入理解静电场规律和课堂教学具有重要意义。静电场指的是对于观察者而言，静止的电荷在周围空间中激发的场。在电磁学发展历史上，对电场的科学认识有着非常漫长的过程，从1785年库仑在《电力定律》中提出库仑定律以来，“超距作用”一直长期被认为是用来解释电荷间作用力的正确理论
电子世界 2021年21期2021-02-28
- 为什么带电圆环中心处电场线最密而场强为零
带正电圆环内侧电场线2 新的疑问对于均匀带电圆环，我们可以认为是由无数对关于圆心O对称的Δq组成的，我们又知道，等量同种点电荷连线中点场强应该为零，所以圆环的圆心O处的合场强为零．而由图2可见，沿半径，越靠近圆心处电场线越密集，那么电场强度怎么会突然在圆心处变为零呢？3 建立模型要回答这一问题，首先要知道图2的分布只是大量弯曲电场线的投影，有些电场线并不在平面内，它不能反映圆环平面内真实的电场线分布．我们从最熟悉的等量同种正点电荷电场分布入手．事实上，圆环
物理通报 2020年11期2020-11-08
- 基于Matlab模拟点电荷电场线和等势线
件模拟点电荷的电场线和等势线。【关键词】点电荷;电场线;等势线;Matlab中图分类号： O441.1-4;G642 文献标识码： A 文章编号： 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
科技视界 2019年34期2019-12-17
- 矩形轴向有界磁场均匀变化时激发的涡旋电场的电场线方程
普遍认为,感生电场线是椭圆或圆,[1]可是,这个结论是严格的还是近似的,精度有多高?为此,笔者计算了矩形有界磁场的感生电场,写出了感生电场线的方程,最后运用Maple数值模拟出了涡旋电场线的分布,发现了其感生电场线不是标准的椭圆或圆．2 研究方法图12.1 计算涡旋电场强度的方法[1-4](1)(1)式是对边界内、外的区域都统一成立的式子．2.2 涡旋电场线方程的推导(2)(2)式是对边界内、外区域都适用的电场线方程．这也表明,边界内、外的电场线方程在形式
物理教师 2019年6期2019-07-30
- 《电磁场与微波技术》可视化教学探讨
；可视化教学；电场线；mathematica在高等院校的创新创业教育改革过程中，《电磁场与微波技术》教学改革也是势在必行，以期适应经济结构调整和产业转型升级，着力培养创新型、应用型人才。虽然《电磁场与微波技术》是通信工程、电子工程等专业的一门重要的基础主干课程，是深入学习无线通信、光纤通信等领域的重要科目。但是它的理论性太强，概念抽象，数学要求高，最主要的是它除了光频段之外都是不可见也摸不着的，导致这门课程学生的学习理解难度太大，我校部分学生戏称为天书。在
考试周刊 2019年39期2019-04-23
- 判断电势高低的几个绝招
高低1.“看”电场线的方向判断电场线除了可以形象地表示电场强度的大小和方向外，还可以由其来判断电势的高低，沿着电场线的方向电势降落最快，电势越来越低，这是判断电势高低最基本、最常用的方法.解析 判断电场强度的大小需看电场线的疏密，题中只画出一条电场线，无法确定是否为匀强电场的电场线，所以C、D均无法确定.虽然a、b间距离等于b、c间距离，但只有在匀强电场中，沿场强方向相同距离的电势差才恒定，因此电势差的大小无法判断，B不对.根据沿电场线方向电势降低，可以判
新高考·高一物理 2018年7期2018-12-06
- 静电场中“两线一面”问题例讲
场中的轨迹线、电场线和等势面.这类问题综合性比较强，往往涉及带电粒子的电性、受力、运动、做功问题以及能量变化问题等等.要解决这类问题就需要熟练掌握几种典型电场的电场线、等势面的分布规律，并能灵活运用所学静电场的相关知识.知识储备静电场相关知识及规律1.电场中某点的场强方向就是正电荷在该点所受电场力的方向;2.做曲线运动时，带电粒子所受合力（往往仅受电场力）指向轨迹的内侧;3.电场线或等差等势面密集的地方场强大：4.电场线与等势面处处垂直，且沿着电场线的方向
新高考·高一物理 2018年7期2018-12-06
- 关于大学物理中“静电场的高斯定理”教学设计
】本文充分利用电场线的特点，电通量的相关概念以及微积分知识，避免了大多数教材中复杂繁琐的数学推导，对“静电场的高斯定理”进行了课堂教学设计，能够让学生更容易理解和掌握。【关键词】高斯定理；电场线；电通量；教学设计中图分类号： G642；O441-4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）15-0046-003DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.15.022On the Teaching Des
科技视界 2018年15期2018-10-30
- 论两个等量同种点电荷电场线的连线及其中垂线上的电场线画法
线及其中垂线上电场线的画法，弥补了一个空白，为学生判断该类问题提供了有效的方法。也尝试从多个角度解释这种画线的理由。关键词：等量同种点电荷；中垂线；电场线中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）41-0190-02电场线是人们为了形象理解电场而引入的假想曲线，最早是由法拉第提出的。弄清电场线带电体周周的电场线和等势面分布，对学生理解电荷周围的电场强度和电势特点十分重要。但笔者发现两个等量同种点电荷的连线及其中垂线上
教育教学论坛 2018年41期2018-10-13
- 浅谈“电场线”的艺术美在物理学科素养中的渗透
面以高中物理“电场线”这一节为例，从教学设计，到教学思想两方面谈一谈物理学科素养的培养.1 人文与理学双构建在物理教学的应用在物理教学中，理学模型和理学规律的讲授是必不可少的，向学生渗透一些物理现象、物理实验现象背后的物理思想，也是在物理学科素养培养过程中重要的部分.在构建学科大体系的过程，物理人文也是物理学科中很重要的部分.物理人文中的艺术思想渗透，也是培养学生创造性见解与能力的重要组成.为达到培养学生思维能力，提升思维水平的教学目标，通过自然科学引入具
物理通报 2018年10期2018-10-10
- 电势能与电势的教学
电势 电场力 电场线一、关于“静电力做功的特点”的教学通过教学最主要的是要使学生了解电场力做功的特征：在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，跟电荷经过的路径无关。这是建立电势概念的根据，重点是和学生讲清：对于非匀强电场，该结论同样适用。由于电荷有正负，当正负电荷在电场中移动时，对于电场力做功的正负问题，要使学生搞清楚，因为这个问题与电势能和电势有密切关系。二、关于电势能的教学由于静电场和重力场都是有势场，它们在很多方面性质相同
学校教育研究 2018年26期2018-05-14
- 静电场中等量异种电荷电场线分布
量异种电荷之间电场线方向的问题。基本出发点是任意两个真空中的静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比，与电量乘积成正比，作用力的方向在它們的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸；并且力的合成遵循平行四边形法则。关键词：静电场；电场线；库仑定律；平行四边形法则1 绪论电场线不是客观存在的一种物质，最早由法拉第引入与使用，电场线的本质是人为地画出的形象描述电场分布的辅助工具，是人们用来形象的描述电场的分布而画出的一簇曲线，虽然实验模拟了这簇曲线的形状，但是实验
科技风 2018年34期2018-05-14
- 对称异种电荷电磁场的计算与分析
生的电场强弱与电场线的分布情况，结果与利用小铁屑模拟电场线分布的情况一致。关键词：电磁场；电场线；库仑定律；电场线分布；矢量叠加关于电场线，通过实验验证，有如下规律：其一，电场线不是实际存在的线，是虚拟的线；其二，电场线的方向和受电场作用的带正电粒子运动的切线方向一致。其三，电场线的疏密程度反映该点电场力的强弱程度，其四，静止的电荷，电场线呈放射状；其五，静止在真空中带正电的粒子，电场线方向向外呈放射状；其六，静止在真空中带负电的粒子，电场线方向指向该粒子
科技风 2018年34期2018-05-14
- 判断电势高低的几个绝招
高低1.“看”电场线的方向判断电场线除了可以形象地表示电场强度的大小和方向外，还可以由其来判断电势的高低，沿着电场线的方向电势降落最快，电势越来越低，这是判断电势高低最基本、最常用的方法例1 如图1所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用ψa、ψb、ψc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定的是（ ）解析 判断电场强度的大小需看电场线的疏密，题中只画出一条电场线，无法确定是否
新高考·高一物理 2017年7期2018-03-06
- “电势和电势能 电势差”练习卷
A.正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能增加B.正电荷逆着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少C.负电荷顺着电场线移动，克服电场力做功，电势能减少D.负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少2.如图1所示，虚线圆A、B、C表示静电场的三个等势面，它们的电势分别为ψA、ψB、ψC，且ψA>ψB>ψC，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知（ ）A.粒子从K到L，电场力做正功B.粒子从M到N，电场力做负功C.粒子从K到L
新高考·高一物理 2017年7期2018-03-06
- 静电场中“两线一面”问题例讲
场中的轨迹线、电场线和等势面。这类问题综合性比较强，往往涉及带电粒子的电性、受力、运动、做功问题以及能量变化问题等等。要解决这类问题就需要熟练掌握几种典型电场的电场线、等势面的分布规律，并能灵活运用所学静电场的相关知识。知识储备静电场相关知識及规律1.电场中某点的场强方向就是正电荷在该点所受电场力的方向；2.做曲线运动时，带电粒子所受合力（往往仅受电场力）指向轨迹的内侧；3.电场线或等差等势面密集的地方场强大；4.电场线与等势面处处垂直，且沿着电场线的方向
新高考·高一物理 2017年7期2018-03-06
- 基于Matlab的静电场电场线和等势线（面）的数值模拟
描绘了静电场的电场线和等势线（面），以电偶极子、均匀带电线段和等量异号平行直线电荷为例，导出了电场线和等势线方程并给出了数值模拟的相应结果，使教学内容更形象和直观，也更深刻地揭示了物理现象的内涵。关键词：大学物理；Matlab；电场线；等势线（面）；数值模拟中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）49-0193-03在大学物理的教学中，除理论分析、实验研究外，计算机数值模拟也是一种很重要的研究方法。Matlab是一
教育教学论坛 2017年49期2017-12-23
- 巧用电场线化抽象为具体
山东 魏明山电场线是电场中的“生命线”，解决某些静电问题形象、直观，具有一定的独特之处。巧用电场线化抽象为具体电场看不到，摸不着，很抽象，人们为形象地描述电场而引入了电场线，电场线使抽象的电场变得形象、具体，然而很多关于电场的物理习题，并未画出电场线，解答这类电场的问题时，如果能画出电场线，就可很方便地判定点电荷在电场中受力、做功、电势能变化等情况，使问题的解答变得形象、具体、简洁。一、依据常见电场的电场线来画出需要的电场线孤立点电荷周围的电场线、等量异种
教学考试(高考物理) 2017年5期2017-12-13
- 用Mathcad研究轴向有界磁场变化时激发的涡旋电场
揭示了典型涡旋电场线的特点,同时介绍了应用Mathcad研究涡旋电场的方法．轴向有界磁场;涡旋电场;电场线;Mathcad1 提出问题轴向有界磁场随时间变化时,在周围产生的感生电场是怎样分布的呢?目前普遍认为,矩形有界磁场和椭圆有界磁场的感生电场线是椭圆,可是,这个结论是严格的还是近似的,精度有多大?为此,笔者借助Mathcad软件,计算了典型有界磁场的感生电场,研究了感生电场线的特点,还意外地发现了一些关于椭圆有界磁场感生电场的新规律．2 研究方法2.1
物理教师 2017年9期2017-10-24
- 电场线在讨论导体静电平衡有关问题中的应用
经验的积累，以电场线为工具，变抽象为直观，帮助学生解决导体处于静电平衡状态下的有关问题。【关键词】静电平衡 电场线 电势高低【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）35-0136-02对于高中生来说，分析有关静电场中的导体平衡问题比较困难。由于静电场中的导体，一般来说是比较复杂的，而且又很抽象。有什么好的方法帮助学生解决有关静电平衡的问题。大家知道，电场线形象地反映了静电场的性质，由此我们可以导体静电平衡
课程教育研究·中 2016年12期2017-02-27
- 电场线在讨论导体静电平衡有关问题中的应用
经验的积累，以电场线为工具，变抽象为直观，帮助学生解决导体处于静电平衡状态下的有关问题。【关键词】静电平衡 电场线 电势高低【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）35-0136-02对于高中生来说，分析有关静电场中的导体平衡问题比较困难。由于静电场中的导体，一般来说是比较复杂的，而且又很抽象。有什么好的方法帮助学生解决有关静电平衡的问题。大家知道，电场线形象地反映了静电场的性质，由此我们可以导体静电平衡
课程教育研究·中 2016年12期2017-02-27
- 电场中能量问题的处理方法
能越大，（2）电场线判断法①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大，②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小，（3）做功判断法电场力做正功，电荷（无论是正电荷还是负电荷）从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方。
新高考·高一物理 2016年7期2017-01-23
- 利用Canvas描绘多个点电荷的电场线和等势面
绘多个点电荷的电场线和等势面徐维祯 林国华 李鹏飞(镇江船艇学院基础部物理教研室 江苏 镇江 212003)利用JavaScript 和Canvas 等编写了一个程序，可以用来同时描绘多个点电荷的电场线和等势面.本程序可以直接在网络浏览器中运行，以网页的形式显示出多个点电荷的电场线和等势面的分布图.电荷数量可选,每个电荷的电荷量大小可在一定范围内任意设置.程序界面形象直观，方便实用，运行速度快，具有较高的实际教学和应用价值.电场线 等势面 Canvas J
物理通报 2016年12期2016-12-20
- 双电荷电场线分布的定量计算
00)双电荷电场线分布的定量计算郑 金(辽宁省凌源市职教中心，辽宁 凌源 122500)本文结合具体例题，定量探讨两个异种点电荷电场中的电场线与点电荷连线的夹角、电场线的分界面以及特殊电场线的方程等.点电荷；电场线；夹角；分界面1 电场线两端与点电荷连线的夹角在两个异种点电荷的电场中，从正电荷出发的电场线有一部分终止于负电荷，并在两电荷的端点附近趋于直线，过端点的切线与两点电荷连线的夹角称为电场线与连线的夹角.例1：如图1所示，电场线从正电荷+q1出发，
物理之友 2016年9期2016-12-06
- “电场线”问题求解策略
赵永东电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线。在学习过程中如果能够抓住电场线的特点及其与轨迹线、等势线的关系，则在处理一些电场问题时，往往能事半功倍。这部分内容综合性强，涉及到受力问题、运动问题、做功问题及能量变化问题等，理清电场线的规律是电场复习的关键。下面就这类问题的求解策略，浅谈几点体会。
中学物理·高中 2016年5期2016-11-25
- 浅谈电场线疏密程度问题
肥厂学校）浅谈电场线疏密程度问题于忠楠（黑龙江省浩良河化肥厂学校）对于电场线疏密程度代表电场强度大小的问题显而易见，电场线越密集电场强度越大，电场线越稀疏电场强度越小，可是对于下面这道例题如果运用数学解法进行计算得出的结论和电场线越密集电场强度越大，电场线越稀疏电场强度越小似乎相“矛盾”，针对这一问题分别进行阐述。点电荷；电场线；电场强度；余弦定理例题：如图1所示，在x轴固定着两个等电荷量同种点电荷+Q，它们之间的距离为2L，b点为两电荷连线中点，a，b两
新课程(下) 2016年4期2016-08-10
- 浅议CAI中电场变化的模拟描述
场，人们引入了电场线。用电场线描述电场时，电场的疏密可以表示电场强度的大小，即电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小。在讲解电场线时，我们应向学生澄清以下问题：1.电场线是为了使电场形象化而假想的线，它是描述电场的重要辅助手段，并非真实存在的线。2.任何两条电场线之间的地方也存在电场，也有电场线。电荷周围任何一点都有电场，都可以画出电场线来，但我们通常只画几根能反映其基本特点的电场线就行了。3.不同的电场，场强的分布不同，它们的电场线的形状也不同。4.
中文信息 2016年1期2016-07-03
- 关于大学物理“高斯定理内容”教学的探讨
探讨，充分利用电场线的特点、电通量的概念及简单的微积分的知识，避免大多数教材中烦琐的数学推导，最终推导出高斯定理的结论，使学生更容易理解和掌握。关键词：电场线；电通量；高斯定理中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）26-0189-02这就是著名的高斯定理的最后的数学表述，即：在静电场中，对任一个封闭曲面的电通量等于包围在该封闭曲面内的电荷的代数和除以真空中的电容率，与曲面外的电荷没有关系。这种根据电通量的概念以及
教育教学论坛 2016年26期2016-05-30
- 基于Origin的一维电荷分布系统的静电场模拟
，推导出它们的电场线方程及等势线方程，利用Origin软件的矩阵功能建立表征电场线及等势线分布的数据矩阵，再利用Origin的绘图功能绘制出电场线和等势线的仿真图形。结果表明，用Origin模拟静电场无需编程、简单易用，所得仿真图形准确、美观。仿真模拟既可以为静电场的课堂教学提供直观便利的认识，弥补传统教学手段的不足，又可以进一步加深学生对静电场分布规律的理解。关键词：Origin;一维电荷分布系统;电场线;等势线;仿真图形电场强度E和电势U是表征静电场特
安庆师范大学学报(自然科学版) 2016年1期2016-05-25
- 两均匀带电长直导线的电场线方程的两种推导方法
带电长直导线的电场线方程的两种推导方法姜付锦(武汉市黄陂区第一中学湖北 武汉430300)摘 要：本文采用解析函数的知识和径向圆光栅的莫尔条纹理论分别从两个不同的角度推导出了两根无限长均匀带电直导线的电场线方程，并用电脑软件MathCAD对其电场线进行了数值模拟.关键词：解析函数莫尔条纹数值模拟收稿日期：(2014-12-15)文献[1]描绘了两根带相等电量无限长直导线的电场线和等势面的解析函数，但是没有给出带不等电量两根无限长直导线的电场线方程.本文将用
物理通报 2015年6期2016-01-12
- 一道高考试题引出的争论——2015年江苏高考物理试题第8题的辩析
个正电荷附近的电场线分布如图1所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（A）a点的电场强度比b点的大.（B）a点的电势比b点的高.（C）c点的电场强度比d点的大.（D）c点的电势比d点的低.简要分析：由图1知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d点处电场线密集，所以选项（A）、（C）正确；过a点画等势线，与b点所在电场线的交点在b点沿电场线的方向上，所以b点的电势高于a点的电势，故选项（B）错误；同理
物理教师 2015年8期2015-07-25
- 电场中有关电势重要结论的推导及其应用
（或等势线）和电场线垂直，沿着电场线方向电势越来越低.例2如图6所示，A、B和C为匀强电场中的三点，A、B和C的电势分别为φA、φB和φC，已知：φA=6 V、φB=4 V、φC=5 V，请画出该匀强电场中的一条电场线.图6图7分析与解如图7所示，连接AB，设AB的中点为D,由结论1得：φD=φA+φB2=5 V，由于φC=5 V，C和D在一条等势线上，连接DC（DC为等势线），过A点向直线DC作垂线交DC于F，由重要结论4得：AF就是该匀强电场中的一条电
中学生理科应试 2014年4期2014-09-09
- 一道高考题的另一做法
——巧用等效法求解高考题
面是三种常见的电场线的分布（1）等量异号电荷的电场线图2（a）；（2）等量同号电荷的电场线图2（b）；（3）点电荷与带电平板间的电场线图2（c）.图2我们可以看出点电荷与带电平板间的电场线和等量异号电荷的部分电场线是一样的.而这道题目中的导体，处在点电荷的电场中，将很快处于静电平衡状态，上表面将感应出与点电荷相反的电荷，电场分布与等量异号电荷的左半部分的电场线分布一样.所以这道题目就变形为：xOy平面是水平面，等量异号电荷分别分布在z轴上z＝h处和z轴上z
物理通报 2014年1期2014-08-31
- 利用Matlab模拟点电荷系的电场线和等势面
430062)电场线和等势面是描述电场性质的重要的物理量，在物理教学中，通常需要绘制点电荷系的电场线和等势面，因此研究用计算机绘制电场线和等势面具有重要的现实意义。Matlab是一种广泛应用于科研、工程计算和数值分析的高级语言，它以矩阵为基本的数据操作对象，进行高性能的数值计算和符号计算，并拥有强大的绘图功能。在物理仿真中具有明显的优势。近年来许多老师对用Matlab模拟点电荷电场进行了研究。莫照等人通过数学建模的过程，将物理问题变成了数学问题，进而用Ma
大学物理实验 2014年3期2014-07-03
- 利用运动模拟绘制点电荷的电场线和等势线
717400)电场线和等势线是电场和电势的形象化表示，在研究电学问题中具有重要意义.随着计算机的普及，对精确绘制电场线和等势线有了不少研究[1，2]，不过大都站在大学物理的理论之上，这里试图站在高中物理的基础上进行绘制.本文的核心思想是根据“电场线上某点电场的方向和该点的切线方向相同”，将问题转化为物体的运动.1 绘图根据根据电场线上某点电场的方向和该点的切线方向相同，可知在平面上某点P有(1)变形得(2)令式(2)等于dt，有(3)(4)此两式就是我们模
物理通报 2014年11期2014-06-27
- 利用matlab计算与模拟点电荷对的电场
和电势U =用电场线和等势面直观形象地来表示这两个物理量。电场线从正电荷(无穷远)出发终止于负电荷(无穷远)，电场线的切线方向代表该点的场强方向，电场线的疏密来表示电场的强弱。电场线和等势面处处垂直。然而在真空中某点所激发的电场通常是由点电荷组或者连续带电体所激发。对于点电荷组在空间某点所激发的电场强度和电势，我们可以根据电场强度矢量叠加和电势标量叠加进行数值求解。比较有代表性的就是要求电偶极子在延长线上和中垂线上的E 和U。简单的点电荷系的模型还有两个等
河南科技 2013年12期2013-08-12
- 用高斯定理推导共线电荷系的电场线方程
401311）电场线是形象描述电场分布的系列曲线.电场线的形状可以通过实验显示，也可以通过模拟实验画出，还可以采用计算机编程的方法绘制如文献［1］，当然更精确的描述是先求出场线方程，再根据场线方程绘制电场线图，文献［2～4］介绍了一种用高斯定理推导共线电荷系电场线方程的方法，但是过程较简略，文献［2，3］只以高斯面内无电荷的情况得出电场线公式，文献［4］没有说明高斯面的选择，本文将共线电荷系电场线方程的推导过程补充完善，并对几种典型的共线系的电场线用Mat
物理与工程 2013年4期2013-03-11
- 多角度分析等量同异种电荷的电场
帮助.笔者将从电场线、电场强度与电势的特点，以及图像等多角度对等量同异种电荷的电场加以分析，以帮助学生深刻理解电场强度、电势的概念，掌握分析此类问题的方法.1 根据电场线的特点进行分析电场线是人们为了形象地描述电场而引入的一种假想的曲线.电场线的根数与电荷所带电量成正比.根据电场线的疏密可以判断场强的大小，根据电场线的方向可以判断各点电势的高低.由于等量同种电荷和等量异种电荷的电场线具有对称性，所以根据电场线可以比较简单地得出一些结论.1.1 等量异种电荷
物理教师 2013年4期2013-02-22
- 一对点电荷电场的MATLAB模拟实验
算，绘制出相应电场线和等势线的图形。点电荷；电场线；等势面；MATLAB绘图1 引言MATLAB是一种广泛应用于科研、工程计算及数值分析领域的高级语言。它以矩阵作为数据操作的基本单位，提供了十分丰富的数值计算函数、符号计算功能和功能强大的绘图功能。MATLAB在大学物理实验中也有着广泛应用。在中学和大学物理电磁学教程中，各种点电荷的电场线呈平面分布，等势面通常用等势线表示［1］［2］，本文设计了应用MATLAB模拟点电荷对的平面等势线和电场线的实验。2 实
合肥师范学院学报 2012年3期2012-11-14
- 两种绘制一维点电荷系电场线方法的比较
制一维点电荷系电场线方法的比较邓卫娟(河池学院 物理与电子工程系，广西 宜州 546300)通过点电荷电场中接地导体球面上的电荷分布，对两种绘制一维点电荷系电场线方法进行比较，指出各自的优势和不足.点电荷;接地导体球;电荷分布;电场线用电场线形象地描述电场，是帮助人们更好地理解电场的一种方法，文献［1－4］提出了绘制一维点电荷系电场线的几种不同方法，其中文献［1－2］认为相邻电场线对某个点电荷的夹角是等间隔的，文献［3］认为相邻电场线的C值之差是相等的.本
河池学院学报 2011年2期2011-12-22
- 基于OpenGL的三维电场线模拟
enGL的三维电场线模拟江 略，丁益民（湖北大学，湖北武汉 430062）在Visual C＋＋环境下，设计了一种基于OpenGL的三维电场线模拟软件。该软件采用微分方程法来生成电场线，可以准确地模拟不同观察视角下，静止点电荷的三维电场线。用户可以拖动鼠标随意转动观察视角，并可随意设置电荷个数、分布以及大小。电场线；计算机模拟；OpenGL电场线是电磁学中的一个重要的物理概念，由于它既看不见又摸不着，理解起来不太容易，因此将其形象地展示出来对电场线的学习具
大学物理实验 2011年5期2011-12-09
- Matlab在中学物理教学中的应用初探
线点电荷系统的电场线分布【例1】如图1所示为三个点电荷所构成的系统，其中一个点电荷－2q位于坐标原点，一个－q位于（0，a）点，一个＋3q位于（0，－a）点，画出x Oy平面内的电场线．图1 解析：在x Oy平面内，电场强度应满足解得在上式中，常量C取不同数值时将得到不同的电场线方程．如果用常规方法解出y＝f（x）的表达式再去作图难度很大．用Matlab语言即能轻松地做到这一点．依据上述表达式，编制的Matlab程序如下：clc；clear； %清除内存s
物理通报 2011年10期2011-03-20
- 电学中的反证法一例
运动轨迹能够与电场线重合吗?这个问题从正面是很难说清楚的,特别是只给出了一个电场线.但是如果用反证法就很容易证明.假设正电子的轨迹和电场线重合,正电子沿电场线做曲线运动,那么在与运动垂直的方向上必然要有一个力提供向心力,而这与电荷在电场中的受力特点,正电荷受力方向与电场线方向相同相矛盾,所以正电子的轨迹与电场线不重合.简单明了地证明了结论,而且直接使用电场的性质,证明过程非常典型.中学物理中还有大量的例子,希望教师朋友们多多发现并应用于课堂.(收稿日期:2
物理教师 2010年4期2010-07-24