電勢
- 利用Mathematica研究四電荷系統(tǒng)的電勢與電場強(qiáng)度分布
電學(xué)學(xué)習(xí)中，由于電勢以及電場強(qiáng)度的抽象性與復(fù)雜性，學(xué)生理解起來較為困難.受限于高中階段物理知識以及數(shù)學(xué)工具的深度，學(xué)生往往只能利用對稱性和疊加原理進(jìn)行局部的定性分析，不能對復(fù)雜電場進(jìn)行精確計算，從而全面分析和呈現(xiàn)電場和電勢的特征.以往研究中，陳燕［1］和許冬保［2］分別對等量和不等量的兩個點電荷激發(fā)的電場、電勢進(jìn)行了討論，董順成［3］利用Geo-Gebra軟件呈現(xiàn)兩個點電荷在不同電性、不同電荷量情況下的電場分布情況，而對于四電荷系統(tǒng)激發(fā)的電場的研究較少.本
物理教師 2023年1期2023-02-17
- 數(shù)值計算在求解帶電體電勢教學(xué)中的應(yīng)用
00 ）一、前言電勢作為電學(xué)中最基礎(chǔ)的物理量之一， 其求解方法有兩種： 一種是根據(jù)帶電體在空間所產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，通過電勢的定義，直接積分獲得空間任意一點的電勢。 若取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點，則空間任意點P 的電勢為[1]，由于電場是矢量， 該積分計算需要將電場沿坐標(biāo)軸進(jìn)行分解， 將其在各坐標(biāo)軸上的分量進(jìn)行積分運算，計算過程比較復(fù)雜。另一種求解電勢方法為根據(jù)電勢疊加原理，將連續(xù)帶電體分割成很多電荷元，每個電荷元在空間P點產(chǎn)生的電勢為[2,3]，其中r 為電荷元到
銅陵學(xué)院學(xué)報 2022年2期2022-06-24
- 探討圓弧導(dǎo)線電勢的計算
理量是電場強(qiáng)度和電勢，因而，電場強(qiáng)度的計算和電勢的計算成了研究靜電場特性和教師教學(xué)中的重點和難點［1-3］。靜電場中，帶電體的電勢計算可以分成兩大類，即電勢疊加法和電勢定義法。有限帶電體電勢的計算方法很多［4-6］。1 電勢計算舉例以一段圓弧均勻帶電體為例，用不同方法進(jìn)行求解。如圖1所示，一個半徑為R的均勻帶電圓弧，圓心角為α，x軸平分α角，電荷線密度為λ，求弧心處的電勢V。圖1 一段圓弧均勻帶電導(dǎo)線模型2 用電勢疊加原理2.1 疊加法電勢疊加原理是利用點
科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2022年23期2022-04-04
- 關(guān)于一道狄利克雷邊界條件下電勢計算題的思考*
特定邊界條件下的電勢是電動力學(xué)學(xué)習(xí)過程中需要掌握的重難點之一.這一類問題常用的求解方法為格林函數(shù)法,格林函數(shù)法的核心思想是疊加原理[1].在應(yīng)用格林函數(shù)法之前，必須先得到滿足相應(yīng)邊界條件的格林函數(shù).格林函數(shù)是指在某空間區(qū)域V中由處于x′的單位點電荷所激發(fā)的電勢G(x,x′).如果在V的邊界S上有邊值條件G(x,x′)|S=0，那么G(x,x′)稱為第一類邊界問題(也稱狄利克雷問題)的格林函數(shù)[2].當(dāng)求出給定邊界條件下的格林函數(shù)后，原則上利用格林函數(shù)法可以
物理通報 2022年3期2022-03-04
- Kovar合金引腳的熱電效應(yīng)對壓力敏感芯體輸出的影響
，會產(chǎn)生變化的熱電勢，從而對一些小信號產(chǎn)生影響。本文主要研究的是可伐合金引腳的熱電勢對壓力敏感芯體的輸出造成的影響，以及如何通過設(shè)計手段減小上述問題。1 熱電效應(yīng)塞貝克（Seebeck）效應(yīng)解釋了熱電勢的本質(zhì)，即熱電勢是當(dāng)受熱物體中的電子（空穴）隨著溫度梯度由高溫區(qū)往低溫區(qū)移動時，所產(chǎn)生的電流或電荷堆積的一種現(xiàn)象，其實質(zhì)是熱能與電能的相互轉(zhuǎn)換。Seebeck效應(yīng)表明，當(dāng)兩種不同材料的導(dǎo)體組成回路，且兩端的接觸點溫度不同時，則在回路中存在電動勢，溫度差越大，
傳感器世界 2022年12期2022-02-24
- 第五節(jié)：《電勢差》學(xué)案設(shè)計
.運用類比法學(xué)習(xí)電勢差的概念，會推導(dǎo)電勢差與電勢的關(guān)系式，知道電勢差與電勢零點的選擇無關(guān);知道兩點之間電勢差的正負(fù)號與這兩點的電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系; 2.會應(yīng)用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功，并會應(yīng)用靜電力做功的公式進(jìn)行相關(guān)的計算。 三、學(xué)習(xí)重難點 應(yīng)用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功。 四、自主學(xué)習(xí)過程 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了靜電力做功的特點，并從靜電力做功的角度學(xué)習(xí)了電勢能和電勢的概念。下面簡要回顧一下上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。 ①靜電力做功的
學(xué)校教育研究 2021年20期2021-12-14
- 不可不知的電勢疊加
繁出現(xiàn)點電荷周圍電勢疊加的題型，學(xué)生感到很困惑。場強(qiáng)疊加比較常見，教材中也有明確要求。與場強(qiáng)不同的是，電勢的疊加在教材中要求不明確，學(xué)生對試題邊界模糊不清。通過公式分析，我們得出結(jié)論：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷周圍電勢為正，且離正電荷越近電勢越高，離正電荷越遠(yuǎn)電勢越低；負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)，且離負(fù)電荷越近電勢越低，離負(fù)電荷越遠(yuǎn)電勢越高。在涉及多個點電荷周圍電勢的疊加問題時，我們此結(jié)論來定性分析，簡便快捷，下面筆者舉例說明，以饗讀者?！纠?】如圖1所示，處于x
教學(xué)考試(高考物理) 2020年1期2020-11-13
- 均勻帶電半球體軸線上電勢計算的微元選取探討
611130)電勢是描述靜電場性質(zhì)的重要的物理量之一，它從能的側(cè)面反映了電場的性質(zhì)[1].靜電場中某點的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷在該點所具有的電勢能.當(dāng)帶電體電荷分布已知時，一般可用微元法和定義法兩種方法計算電勢[2].在靜電場的教學(xué)中經(jīng)常會討論均勻帶電球面、均勻帶電球體等電荷分布具有高度對稱性的帶電體的電勢分布，一般先利用高斯定理求出電場，然后利用定義(定義法)求解.對于這些均勻帶電體的一部分，如均勻帶電半球面、均勻帶電半球體，因電荷分布不具有高度對
四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 2020年5期2020-11-12
- 基于GeoGebra的電勢可視化研究
——由一道電勢圖像題引發(fā)的思考
215000)“電勢”是高中物理中最為抽象的概念，學(xué)生怕學(xué)，老師怕教，為了降低教學(xué)難度，許多教師采用類比的方法[1]，將電勢與地勢類比．然而以上的教學(xué)往往主要是文字描述或板書講解，學(xué)生在腦海中難以形成直觀的印象．同時，對于場源電荷稍微復(fù)雜的情形, 電勢、等勢面也相對復(fù)雜, 尋找一種簡單的方法變抽象為直觀, 是很有意義的．文獻(xiàn)[2～4]雖然描繪出了電勢空間分布圖，但是借助的軟件都是Matlab，需要較強(qiáng)的編程能力，文獻(xiàn)[5]中雖然采用的是GeoGebra軟件
物理通報 2020年11期2020-11-08
- 電勢能何以減少
做功，可是電荷的電勢能卻減少了”，你能接受嗎？請看下面的問題．問題一：如圖1所示，無限大的平行正對金屬板A和B構(gòu)成平行板電容器，板間為真空，A板接地，電容器充電后與電源斷開，此時A板帶正電．P是固定在電場中定點的帶正電的試探電荷，現(xiàn)保持B的位置不變，而將A板下移到圖中虛線位置，在此過程中，電場力是否對電荷P做功，P的電勢能是否改變？圖1 問題一題圖分析：過程中P沒有移動，即沒有位移，根據(jù)W=Fs電場力沒有對P做功．過程中電容器帶電荷量不變，板間的電場強(qiáng)度不
物理通報 2020年11期2020-11-08
- 關(guān)于靜電場、電場力做功與電勢能改變的教學(xué)探討
電荷也具有一定的電勢能.為了描述電場的這兩大性質(zhì)，引入了兩個重要的特征物理量：電場強(qiáng)度和電勢.電場強(qiáng)度與電場力相關(guān)聯(lián)，電勢與電勢能相關(guān)聯(lián)，再由力、做功、能量變化、能量這條脈絡(luò)即可將電場強(qiáng)度和電勢這兩個概念聯(lián)系起來.二、依靠基本原理，透析電場規(guī)律鑒于電場概念的抽象性，本章在一開始先以大家較為熟悉的“點電荷之間的相互作用”這一模型引入，很自然地提到了庫侖定律.在后面對電場強(qiáng)度的矢量性進(jìn)行解讀的時候又提出了場強(qiáng)的疊加原理.依據(jù)這兩個重要規(guī)律及電場的定義，可以找出
中學(xué)生數(shù)理化·教與學(xué) 2019年11期2019-11-28
- 均勻帶電半球面軸線上的電勢和電場強(qiáng)度
電半球面軸線上的電勢表達(dá)式，然后利用電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系求出軸線上電場強(qiáng)度的表達(dá)式，并用所得表達(dá)式求出球心處的電勢和電場強(qiáng)度.1 均勻帶電半球面軸線上的電勢設(shè)有一半經(jīng)為R的均勻帶電半球面，電荷面密度為σ，現(xiàn)求出其軸線上的電勢表達(dá)式.如圖1所示，在軸線上任取一點p，則p點的電勢可以表示為如下積分(1)積分遍及整個半球面.圖1 均勻帶電半球面采用球坐標(biāo)形式，式(1)化為即所以(2)由于z=0是式(2)的一個奇異點，對于球心處(z=0)的電勢將于下文給出.當(dāng)z≥
物理通報 2019年11期2019-11-07
- 簡捷求解一類勻強(qiáng)電場典型問題的解析式
該平面上某幾點的電勢數(shù)值,要求解場強(qiáng)的大小和方向.近幾年這種類型的問題在各種高考復(fù)習(xí)資料以及高考試題中多次出現(xiàn),例如2017年全國高考課標(biāo)Ⅲ卷的第21題的(A)選項即為:一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c3點的位置如圖1所示,3點的電勢分別為10 V、17 V、26 V,求電場強(qiáng)度的大小.圖1通常的求解方法是:計算某線段上的各個n等分點的電勢,從中尋找同某個已知電勢的點具有相等電勢的點,將這兩點相連得到一條等勢線(由于勻強(qiáng)電場的等勢線是直線
物理教師 2019年9期2019-10-10
- U=Ed與的拓展應(yīng)用
相等的兩條線段間電勢差相等。2.勻強(qiáng)電場中的一條直線上，任意線段兩端的電勢差與此線段長度成正比。3.定性分析非勻強(qiáng)電場中電勢的大小。【例1】a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點。電場線與矩形所在平面平行。已知a點的電勢為20 V，b點的電勢為24 V，d點的電勢為4 V，如圖1所示，由此可知c點的電勢為( )圖1A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V【答案】B【解析】在勻強(qiáng)電場中，ab和dc平行而且相等，可得Uab=Udc
教學(xué)考試(高考物理) 2019年4期2019-08-06
- 類比法在教學(xué)中的妙用
——談“電勢能、電勢和電勢差” 教學(xué)案例設(shè)計
概念，進(jìn)一步提出電勢能、電勢和電勢差的概念，是一種易于理解而直觀的方法.1.教學(xué)內(nèi)容《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理(選修3-1)(教科版)》2.教材分析本節(jié)為普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理(教科版)選修3-1中第1章靜電場中第4節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，它是在學(xué)生學(xué)完電場力的性質(zhì)之后引入的.它是課程教學(xué)中利用物理思維方法較多的一堂課，尤其是用類比的方法達(dá)到對新知識的探究，同時對學(xué)生就具體的物理知識遷移進(jìn)行思維訓(xùn)練.3.教學(xué)目標(biāo)(1)靜電力做功的特點，電勢能、電勢和電
數(shù)理化解題研究 2019年18期2019-07-01
- 等分法
———求勻強(qiáng)電場的E 和φ 的“金鑰匙”
求解電場中某點的電勢或電場強(qiáng)度的問題。這類問題雖然是常見的,但往往會因為設(shè)置的情景較新,所要求解的問題距離給出的信息較大,而使不少同學(xué)在解答時感到茫然。下面我們介紹一種方法,簡稱“等分法”。這種方法通過捕捉信息和幾何作圖,先找出電場中關(guān)鍵點的電勢,再確定等勢線或等勢面,最后根據(jù)電場線垂直于等勢面的特點,以及電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系來求解。例題(2017·全國Ⅲ卷)一勻強(qiáng)電場的方向平行于x O y平面,平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖1所示,三點的電勢分別為10
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2019年1期2019-02-26
- 電勢能與電勢的教學(xué)
徑無關(guān)。這是建立電勢概念的根據(jù)，重點是和學(xué)生講清：對于非勻強(qiáng)電場，該結(jié)論同樣適用。由于電荷有正負(fù)，當(dāng)正負(fù)電荷在電場中移動時，對于電場力做功的正負(fù)問題，要使學(xué)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(xué)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，同時，學(xué)生對于在重力場中移動物體做功和重力勢能都比較熟悉，因此，在教學(xué)中可以將兩種場進(jìn)行類比，以幫助學(xué)生理解電勢能的概念。在類比之前，最好先復(fù)習(xí)一下物體在重力場作用下移動做功和勢能變
衛(wèi)星電視與寬帶多媒體 2018年20期2019-01-28
- 電場性質(zhì)相關(guān)問題典型錯解剖析
葛亞蘋一、場強(qiáng)、電勢、電場線、等勢面之間的關(guān)系例1 如圖1所示，在y軸上關(guān)于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=600.下列判斷正確的是（ ? ?）A.O點電場強(qiáng)度為零B.D點電場強(qiáng)度為零C.若將點電荷+q從O移向C，電勢能增大D.若將點電荷-q從O移向C，電勢能增大錯解 導(dǎo)致錯解的主要原因是思維定式，誤認(rèn)為（）點的場強(qiáng)是對稱的A、B兩帶有等量同種點電荷+Q所形成的，而忽略了C點的負(fù)電荷，認(rèn)為O點電場
新高考·高一物理 2018年8期2018-12-10
- 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系拓展
於雷電場強(qiáng)度和電勢是研究電場性質(zhì)的兩個重要的物理量，分別表示電場的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，電勢差是兩點的電勢之差.在勻強(qiáng)電場中沿電場線方向相距為d的兩點之間的電勢差U和電場強(qiáng)度E的關(guān)系為U= Ed，即E=U/d.該式表明，在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等于沿電場強(qiáng)度方向單位距離上的電勢差.很明顯公式成立的條件是勻強(qiáng)電場，而在非勻強(qiáng)電場中是不適應(yīng)的，但在高考中經(jīng)常出現(xiàn)需要把E=U/d這種關(guān)系拓展到非勻強(qiáng)電場中.拓展一：利用E=U/d定性判斷非勻強(qiáng)電場中電勢差的大小
新高考·高一物理 2018年7期2018-12-06
- “電勢和電勢能 電勢蓋”練習(xí)卷
，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(fù)電荷順著電場線移動，克服電場力做功，電勢能減少D.負(fù)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φA、φB、φC，且φA > φB >φC一帶正電的粒子射人電場中，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(fù)功C.粒子從K到L，電勢能增加D
新高考·高一物理 2018年7期2018-12-06
- “電場能的性質(zhì)”難點解析
一、電場力做功與電勢能1.電場力做功的特點（1）在電場中移動電荷時，電場力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)，可見電場力做功與重力做功相似.（2）在勻強(qiáng)電場中，電場力做的功W=Eqd，其中d為沿電場線方向的位移.2.電勢能（1）定義：電荷在電場中具有的勢能.電荷在某點的電勢能，等于把它從該點移到零勢能位置時電場力所做的功.（2）電場力做功與電勢能變化的關(guān)系電場力做的功等于電勢能的減少量，即WAB=EpA- EpB（3）電勢能的相對性：電勢能是相對的，通常把
新高考·高一物理 2018年7期2018-12-06
- 帶電細(xì)圓環(huán)和均勻介質(zhì)球系統(tǒng)的電勢分布計算
物理模型，關(guān)于其電勢問題，因物理圖像清晰、求解方法多樣，文獻(xiàn)[1-3]等曾有討論.基于此本文提出帶電細(xì)圓環(huán)和介質(zhì)球系統(tǒng)的電勢分布的求解方法，即在球坐標(biāo)系中，利用疊加原理和拉普拉斯方程，得到帶電細(xì)圓環(huán)和均勻介質(zhì)球系統(tǒng)電勢分布的解析式；用Matlab軟件繪制等勢線；最后通過帶電細(xì)圓環(huán)和均勻介質(zhì)球系統(tǒng)的電勢解析式推出了介質(zhì)球球心、遠(yuǎn)區(qū)、系統(tǒng)軸線上以及帶電細(xì)圓環(huán)和導(dǎo)體球系統(tǒng)的電勢分布.用本文的方法易求解一類具有軸對稱的靜電場或靜磁場系統(tǒng)的電勢或磁矢勢，如帶電圓環(huán)和
浙江大學(xué)學(xué)報（理學(xué)版） 2018年6期2018-11-26
- 四識簡單邏輯電路
及基本電路識別、電勢高低判斷和邏輯分析，教師普遍覺得難教，多數(shù)學(xué)生聽了也是懵懵懂懂。怎樣才能真正改變這一狀況呢？通過教學(xué)實踐探索發(fā)現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生從以下四個方面出發(fā)認(rèn)識和了解簡單邏輯電路，可有效地突破重難點。一、初步認(rèn)識和了解簡單邏輯電路邏輯電路經(jīng)常涉及“電位”“電平”“電勢”稱謂，這三種稱謂意思相同，其高低均是相對電路中的“地”或零電勢點而言的，而電路中的“地”是人為設(shè)定、相對而言的。“與”門、“或”門、“非”門這三種簡單邏輯電路中提到的“門”是指“門電路”
名師在線 2018年9期2018-06-29
- 對2017年高考江蘇物理卷一道關(guān)于點電荷電勢問題的思考
電小球電場強(qiáng)度、電勢能、電勢等電場方面的問題，其意在考查學(xué)生對電場方面相關(guān)知識點的理解是否到位，以及能否靈活地運用到具體題目當(dāng)中.前幾年(2016年、2015年、2013年)的考題都是直接給出帶電體的電場線分布圖，然后讓學(xué)生根據(jù)電場線分布判斷下列說法哪些是正確的.基于此，學(xué)生可以運用以下3個知識點來解答此類問題：(1)根據(jù)電場線的疏密程度來判斷電場強(qiáng)度的大小.(2)沿著電場線方向，電勢逐漸降低.(3)根據(jù)電場力做功情況來判斷電勢能變化的情況.但是，2017
物理通報 2018年6期2018-06-15
- “電場能的性質(zhì)”難點解析
一、電場力做功與電勢能1.電場力做功的特點（1）在電場中移動電荷時，電場力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)，可見電場力做功與重力做功相似。（2）在勻強(qiáng)電場中，電場力做的功W=Eqd，其中d為沿電場線方向的位移。2.電勢能（1）定義：電何在電場中具有的勢會泛。電荷在某點的電勢能，等于把它從該點移到零勢能位置時電場力所做的功。（2）電場力做功與電勢能變化的關(guān)系電場力做的功等于電勢能的減少量，即（3）電勢能的相對性：電勢能是相對的，通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)
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(xí)卷
，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(fù)電荷順著電場線移動，克服電場力做功，電勢能減少D.負(fù)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(fù)功C.粒子從K到L，電勢能增加D.粒子從M
新高考·高一物理 2017年7期2018-03-06
- 判斷電勢高低的幾個絕招
直接“看”，判斷電勢高低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(qiáng)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(qiáng)度，可以判定的是（ ）解析 判斷電場強(qiáng)度的大小需看電場線的疏密，題中只畫出一條
新高考·高一物理 2017年7期2018-03-06
- 平行板電容器中同一直線上電勢的定量
場為例，對共線點電勢的定量進(jìn)行了公式推導(dǎo)，并將推導(dǎo)出的公式應(yīng)用于實例分析中。二、平行板電容器中同一直線電勢定量求解的推導(dǎo)平行板電容器中的電場為勻強(qiáng)電場，設(shè)這一勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，如圖1所示，在電場中有一條直線AB，和電場方向呈θ的夾角，C為直線AB上的一點，過點B和點C分別做垂直于電場方向的垂線BB和CC，那么BB和CC可以看作等勢面，那么點A和點C之間的電勢差UAC，點C和點B之間的電勢差UCB分別如式1和式2所示：[UAC=UAC'=E×AC']
高中生學(xué)習(xí)·高三版 2017年12期2018-01-29
- 電勢與零電勢參考處的選擇
建國, 陳 鉞?電勢與零電勢參考處的選擇柳建國, 陳 鉞(湖南理工學(xué)院 物理與電子學(xué)院, 湖南 岳陽 414006)探討了零電勢參考處的兩種常用選擇方法, 及其兩種不同電勢零點參考處選定后, 不同電勢函數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系, 重點分析該變換關(guān)系的應(yīng)用, 可方便、簡單地求解很難的實際物理問題.電勢; 零電勢; 無窮遠(yuǎn); 變換關(guān)系靜電場中的電勢能, 電勢與重力場中的勢能一樣: 僅具有相對意義, 只有選定了零電勢參考處后, 電勢分布才唯一確定. 選取不同零電勢參
湖南理工學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版） 2017年4期2018-01-25
- 構(gòu)建概念關(guān)系圖 巧解電場問題①
場中電場力做功、電勢能、電勢、電勢差這四個基本概念的關(guān)系圖,辨析異同,并針對典型例題進(jìn)行一題多解解析，以深化學(xué)生的理解,拓展其思維。概念關(guān)系圖;電場力做功；電勢能；電勢；電勢差1 引言電場能的性質(zhì)是高考重要考點之一,包含著電場力做功、電勢能、電勢、電勢差這四個重要的物理概念,它們名稱相近、內(nèi)涵豐富、相互關(guān)聯(lián),成為很多初學(xué)者甚至高三學(xué)生學(xué)習(xí)靜電場知識的一大難點。運用類比思維,將電場與重力場相類比,可以降低難度,深化理解,而構(gòu)建概念關(guān)系圖,則可以理順關(guān)系,辨析
物理之友 2017年12期2018-01-11
- 淺談電壓、電勢、電勢差和電動勢
理量分別是電壓、電勢、電勢差、電動勢，它們之間的關(guān)系引起了我的興趣，經(jīng)過多方搜集資料、查閱文獻(xiàn)，對它們的分析如下文。一、電壓電壓是最先學(xué)習(xí)到的物理量，從初中物理中認(rèn)識到，要讓一段電路中有電流，它的兩端就要有電壓。這句話的意思就是電壓是產(chǎn)生電流的原因。電源的作用就是給用電器兩端提供電壓。通過高中物理學(xué)習(xí)到，把導(dǎo)體的兩端分別接到電源的兩極上，導(dǎo)體兩端有了電壓，這時導(dǎo)體中也有了電場。導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動，形成電流。干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等
師道·教研 2017年12期2018-01-10
- 點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布
和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布王樹平 范 虹(河北建筑工程學(xué)院數(shù)理系，河北 張家口 075000)通過求解拉普拉斯方程與泊松方程，得到了點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布表達(dá)式，并對結(jié)果進(jìn)行討論，得出了若干有意義的結(jié)論.點電荷；介質(zhì)球殼；電勢；分離變量法文獻(xiàn)[3]、[4]分別計算了點電荷與介質(zhì)球、均勻外電場中有介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布.本文通過對點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢的計算和討論將闡明：上述兩種情形的電勢分布都可由點電荷和介質(zhì)球殼系統(tǒng)的電勢分布給出.1 計 算設(shè)有
河北建筑工程學(xué)院學(xué)報 2017年3期2017-12-15
- 細(xì)說靜電場中幾組概念的區(qū)別與聯(lián)系
別1.場強(qiáng)大小與電勢高低的區(qū)別：場強(qiáng)大小與電勢高低無必然關(guān)系,沿著電場線方向電勢降低,但場強(qiáng)大小可能增大,也可能減小,還可能不變。2.電勢高低與電勢能大小的區(qū)別：正電荷在電勢較高處的電勢能較大,而負(fù)電荷在電勢較高處的電勢能較小。3.電場線與電荷運動軌跡的區(qū)別：電場線與電荷運動軌跡無關(guān),在電荷只受靜電力作用的情況下,只有當(dāng)電場線是直線時,電荷運動軌跡才可能與電場線重合。二、明確相關(guān)概念之間的聯(lián)系1.電場線與等勢面之間的聯(lián)系：電場線與等勢面處處垂直,并且從高的
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2017年3期2017-12-14
- 均勻帶電矩形線圈的電勢和電場計算
勻帶電矩形線圈的電勢和電場計算張 馳*(吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院 吉林 長春 130012)利用點電荷的電勢和電勢疊加原理,得到了均勻帶電矩形線圈空間電勢分布的表達(dá)式；再根據(jù)場強(qiáng)與電勢梯度的關(guān)系,推導(dǎo)出均勻帶電矩形線圈空間電場分布的表達(dá)式.均勻帶電矩形線圈 電勢 電場有限帶電體的電勢分布和場強(qiáng)分布是電磁學(xué)中的重要內(nèi)容.文獻(xiàn)[1]用一段均勻帶電細(xì)棒的場強(qiáng)和場強(qiáng)疊加原理研究了均勻帶電正方形線圈的空間電場分布.本文利用點電荷的電勢和電勢疊加原理[2],得到了均
物理通報 2017年12期2017-11-17
- 橢圓形均勻帶電環(huán)中心點電勢的數(shù)值計算
均勻帶電環(huán)中心點電勢的數(shù)值計算金玲玲，敬曉丹，袁 泉（遼寧工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，遼寧 錦州 121001）利用直角坐標(biāo)系下的橢圓參數(shù)方程推導(dǎo)出橢圓形均勻帶電環(huán)中心點的電勢計算的積分形式。根據(jù)數(shù)值分析中的Netwon-Cotes公式，計算出橢圓形均勻帶電環(huán)中心點的電勢值，并由此得到了均勻帶電圓環(huán)中心點處的電勢，為其他形狀的均勻帶電曲線的電勢數(shù)值計算提供了一種方法。電勢疊加原理；橢圓帶電環(huán)；數(shù)值計算根據(jù)大學(xué)物理學(xué)中的電勢的定義和電勢疊加原理，比較容易計算均勻帶電圓
- 淺談電壓、電勢、電勢差和電動勢
魏競彤淺談電壓、電勢、電勢差和電動勢文/佛山市順德第一中學(xué) 魏競彤在中學(xué)階段接觸到以伏特的單位的物理量分別是電壓、電勢、電勢差、電動勢，它們之間的關(guān)系引起了我的興趣，經(jīng)過多方搜集資料、查閱文獻(xiàn)，對它們的分析如下文。一、電壓電壓是最先學(xué)習(xí)到的物理量，從初中物理中認(rèn)識到，要讓一段電路中有電流，它的兩端就要有電壓。這句話的意思就是電壓是產(chǎn)生電流的原因。電源的作用就是給用電器兩端提供電壓。通過高中物理學(xué)習(xí)到，把導(dǎo)體的兩端分別接到電源的兩極上，導(dǎo)體兩端有了電壓，這時
師道(教研) 2017年12期2017-04-12
- 電場中能量問題的處理方法
電場中的電荷具有電勢能，而電場力做功一定引起電勢能的變化，現(xiàn)分析兩類電場中的能量問題及處理方法。一、比較電勢能大小的方法（1）場源電荷判斷法①離場源正電荷越近，正試探電荷的電勢能越大，負(fù)試探電荷的電勢能越小，②離場源負(fù)電荷越近，正試探電荷的電勢能越小，負(fù)試探電荷的電勢能越大，（2）電場線判斷法①正電荷順著電場線的方向移動時，電勢能逐漸減小；逆著電場線的方向移動時，電勢能逐漸增大，②負(fù)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
新高考·高一物理 2016年7期2017-01-23
- 判斷電勢高低和電勢能變化的方法
，帶電粒子是從低電勢向高電勢運動的，所以粒子帶正電，A錯誤；對B選項：等勢線的疏密程度可表示電場強(qiáng)度大小，故A處場強(qiáng)大于C處場強(qiáng)，B正確；對C選項：根據(jù)公式W=qU可得粒子從A到B電場力所做的功等于從B到C電場力所做的功，C錯誤，對D選項：粒子帶正電，根據(jù)公式Ep=qψ可得正電粒子在低電勢處電勢能??；或者由電場線法，正電荷由低電勢的等勢面向高電勢的等勢面移動時電勢能逐漸增大；也可直接根據(jù)做功判斷法，由電場力做負(fù)功推知電勢能增大；或根據(jù)能量守恒法，在只有電場
新高考·高一物理 2016年7期2017-01-23
- 線電荷和無限長介質(zhì)圓柱殼系統(tǒng)電勢的計算和討論
長介質(zhì)圓柱殼系統(tǒng)電勢的計算和討論王樹平 范 虹(河北建筑工程學(xué)院數(shù)理系，河北 張家口 075000)計算了線電荷和無限長介質(zhì)圓柱殼系統(tǒng)的電勢分布，指出線電荷與介質(zhì)圓柱體、線電荷與導(dǎo)體圓柱殼、均勻外電場中有無限長介質(zhì)圓柱殼系統(tǒng)的電勢分布都可由線電荷和無限長介質(zhì)圓柱殼系統(tǒng)的電勢給出.線電荷；介質(zhì)圓柱殼；電勢一些文獻(xiàn)分別計算了線電荷與介質(zhì)圓柱體[1],均勻外電場中有介質(zhì)圓柱殼系統(tǒng)[2]的電勢分布.本文通過對線電荷和介質(zhì)圓柱殼系統(tǒng)的電勢的計算和討論將闡明：上述兩種
河北建筑工程學(xué)院學(xué)報 2016年3期2016-12-19
- 關(guān)于平行板電容器能量的討論
器儲存的電場能和電勢能，以及帶電粒子飛入兩板間電場及在電場中偏轉(zhuǎn)過程中能量的轉(zhuǎn)化情況，也討論了電勢能及其變化.平行板電容器能量電場能電勢能討論1 問題的起源帶電粒子在平行板電容器兩極板之間的勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)是高中物理教學(xué)中的一個重點和難點.一次帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)問題(如圖1所示)的教學(xué)中，有學(xué)生提出疑問：“帶電粒子飛出電場動能增加了，增加的動能從何而來？”引導(dǎo)學(xué)生從電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，以及動能定理分析得出：在這一過程中通過電場力做功把電勢能轉(zhuǎn)化為
物理通報 2016年8期2016-09-18
- 一道值得商榷的電學(xué)題
項芳聰在上完“電勢能和電勢”這節(jié)課后，學(xué)生在練習(xí)中遇到這樣一道題，原題及其解析是這樣的：電荷量為q=1×10-4C的帶正電小物塊置于粗糙的絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E與時間t的關(guān)系及物塊速度v與時間t的關(guān)系分別如圖1、圖2所示。若重力加速度g取10m/s2，求：（1）物塊的質(zhì)量m。（2）物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)。（3）物塊運動2s過程中，其電勢能的改變量。解析：（1）由圖1可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C由
中學(xué)課程輔導(dǎo)·教師通訊 2016年7期2016-05-13
- 意料之外的判斷
習(xí)課上，當(dāng)復(fù)習(xí)完電勢和電勢能等有關(guān)概念和計算后，進(jìn)入練習(xí)環(huán)節(jié)，對正負(fù)電荷在電場中不同位置所具有的電勢能進(jìn)行比較判斷，學(xué)生回答都基本正確，但進(jìn)入一個選擇題，卻出現(xiàn)了一個我沒想到的判斷結(jié)果。這個選擇題目是，以下幾種說法正確的有（）A.同一電荷在電勢高處的電勢能比在電勢低處大；B.在電場中某一點電荷所帶電量越大，電勢能越大；C.正電荷在電場中電勢越高的地方電勢能越大；D.負(fù)電荷在電場中電勢越低的地方電勢能越大。連續(xù)請了幾位學(xué)生回答。答案都只有C，而且平時成績比較
新課程(下) 2015年9期2015-08-15
- 勻強(qiáng)電場中的一個重要結(jié)論及其應(yīng)用
內(nèi)容之一，場強(qiáng)和電勢更是高考考查的高頻知識之一.場強(qiáng)和電勢是電場中兩個重要的概念，分別從力和能的角度來研究電場有關(guān)性質(zhì).知道并會運用電場中有關(guān)電勢的一個重要結(jié)論，可以迅速提高解題的速度.1 結(jié)論在勻強(qiáng)電場中的任一線段，其中點的電勢等于該線段兩端點電勢和的一半.圖1證明.如圖1，設(shè)AB為勻強(qiáng)電場中沿任一線段，其中點為C，設(shè)過A點的一電場線，方向如圖1所示.分別過C、B作該電場線的垂線，垂足分別為F、D，由勻強(qiáng)電場電場線與等勢面（線）的關(guān)系可知，CF、BD分別
物理教師 2015年7期2015-07-25
- 帶電體的電勢及場強(qiáng)求解方法
500)帶電體的電勢及場強(qiáng)求解方法黃開智(江蘇省姜堰二中，江蘇泰州225500)摘要：本文探討了均勻帶電球體和球殼周圍的電勢及電場強(qiáng)度分布情況，并通過Mathematica軟件模擬了等量異種電荷電勢的三維分布，總結(jié)了幾種典型的帶電體的電勢及其場強(qiáng)的計算方法.關(guān)鍵詞：電勢；電場強(qiáng)度；高斯定理；Mathematica軟件在電磁學(xué)的習(xí)題中常會遇到求解帶電體模型的電勢或者場強(qiáng)的問題，例如均勻帶電球殼、均勻帶電球體、等量異種或同種點電荷等模型.高中階段，學(xué)生很難分清
物理之友 2015年11期2015-02-02
- 電橋平衡條件的應(yīng)用
，當(dāng)B、D兩點的電勢相等時，稱為電橋平衡.電橋平衡時，A、B間的電壓與A、D間的電壓滿足UAB=UAD，得UAC·R1R1+R2=UAC·R3R3+R4，化簡得 R1R2=R3R4.該表達(dá)式即為電橋平衡的條件.推論若R1R2>R3R4，可知UAB>UAD，則B點電勢低于D點電勢；若R1R2一、電橋中接入電流表例1用圖2所示的電路可以測量電阻的阻值.圖中Rx是待測電阻，R0是定值，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲.閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，
理科考試研究·高中 2014年8期2014-10-17
- 對電場能的性質(zhì)的大小判定
出電場力做功W與電勢能Ep之間的關(guān)系：WAB=EpA-EpB，即電場力做正功，電勢能減??；電場力做負(fù)功，電勢能增大.學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候可以類比重力做功與重力勢能之間的關(guān)系.得出電勢能的概念以后，繼而類比電場強(qiáng)度的定義方法，比值定義出電勢φ的定義，并特別要指出電勢能Ep與試探電荷q有關(guān)，而電勢φ與試探電荷無關(guān)，只由電場本身的性質(zhì)決定.電勢高低的判別方式有很多，都是依據(jù)后面所學(xué)習(xí)的一些與電勢相關(guān)聯(lián)的一些知識確定的，這里我簡單介紹兩種最基本最常用的方法.1做功判斷
中學(xué)物理·高中 2014年6期2014-09-22
- 用電勢分析法解含容電路問題
周永康一、電路中電勢和電勢升降的特點1. 導(dǎo)線、理想電流表所在支路上各點電勢相等，即沒有電勢降落.2. 理想電壓表和電路穩(wěn)定后的電容器視為斷路，一般兩端電勢不相等（也有相等的情況）.3. 電路穩(wěn)定后，與電容器、理想電壓表串聯(lián)的元件視為短路，沒有電勢降落.4. 在外電路中，電流由電勢高的正極流向電勢低的負(fù)極.且每流經(jīng)電阻，沿電流的方向電勢降低，降低的數(shù)值等于.endprint
高中生學(xué)習(xí)·高二版 2014年5期2014-07-03
- 電場中零電勢的選取技巧
習(xí)題，我們發(fā)現(xiàn)用電勢定義求解電場中的電勢分布，即珒，應(yīng)注意:對“無限大”的帶電體，不能選取“無限遠(yuǎn)”處的電勢為零，即不能用來計算。對“無限大”的帶電體可選取電場中某點為零電勢。下面列舉習(xí)題來加以分析:例1:一點電荷所帶電量為Q，求電場中任一點的電勢。解:如圖，設(shè)任一點為P，到點電荷的距離為r。此時對“有限大”的帶電體可選取無限遠(yuǎn)處的電勢為零。我們知道點電荷的場強(qiáng):例2:如圖所示，一半徑為R，均勻帶正電的“無限長”直圓體，其電荷體密度為ρ，求帶電圓柱體內(nèi)、外
黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報 2014年5期2014-01-11
- 靜電場電勢零點選取原則的討論
山063000）電勢是靜電學(xué)中的一個重要問題，它反映了電場具有能量的性質(zhì)。在物理學(xué)中靜電場電勢零點選取具有任意性。但一般情況下，對于場源電荷分布在有限空間內(nèi)的靜電場的電勢零點選在無限遠(yuǎn)處；場源電荷分布在無限空間內(nèi)的靜電場的電勢零點選在有限遠(yuǎn)處。1 電勢零點選取具有任意性從物理學(xué)角度看，電勢是一個相對量，參考點不同，各點的電勢不同。參考點改變，雖然要影響場中各點的電勢值，但并不改變電場。正因為不同的電勢可以描述同一電場，所以物理學(xué)上允許電勢零點選擇的任意性［
唐山學(xué)院學(xué)報 2014年6期2014-01-02
- 均勻帶電細(xì)圓環(huán)電勢的空間分布
)均勻帶電細(xì)圓環(huán)電勢的空間分布馬 堃，褚 園(黃山學(xué)院信息工程學(xué)院,安徽黃山245021)利用電勢的定義式及電勢的疊加原理，借助特殊函數(shù)論，導(dǎo)出了均勻帶電細(xì)圓環(huán)電勢的空間分布函數(shù)表達(dá)式，并借助Mathematica軟件給出了電勢與空間位置關(guān)系的二維和三維函數(shù)圖像。均勻帶電圓環(huán)；電勢分布；Mathematica均勻帶電細(xì)圓環(huán)周圍空間電勢和電場的分布是電磁學(xué)中經(jīng)常研究的問題。[1-5]教材中，一般只給出在通過細(xì)圓環(huán)中心軸線上的電勢和電場分布，對于全空間的分布討
黃山學(xué)院學(xué)報 2010年5期2010-09-12
- 一道習(xí)題引發(fā)有關(guān)能量轉(zhuǎn)化問題的思考
釋放時A球所具有電勢能和重力勢能與回跳到原處時電勢能和重力勢能完全相同,所以可以得出但是,當(dāng)A、B兩球帶等量異種電荷,釋放時,A球所具有電勢能為負(fù)值而在碰撞后,A,B兩球均不帶電,即碰后A球的電勢能為零,根據(jù)能量守恒應(yīng)有由于Ep為負(fù)值,所以有這和我們所得結(jié)論是矛盾的.2 問題的探究表面上看這確實是一個矛盾,這矛盾緣于中學(xué)物理教材中對電勢能的系統(tǒng)性弱化處理,并且沒有涉及孤立帶電體的電勢能問題.學(xué)生對電勢能片面的理解導(dǎo)致了這一疑問的產(chǎn)生.筆者針對這一疑問做了定
物理通報 2010年4期2010-03-20