等量同种点电荷连线中垂线上的场强分布探析

通过数学推导对等量同种点电荷连线中垂线上的场强分布情况进行分析与探究,得出中垂线上任意点的场强通式,找到场强最大值的位置,帮助学生理解等量同种点电荷电场分布和等势面(线)分布,以及对等量同种点电荷连线中垂线上场强变化的理解。     

关于电力线问题的讨论

一、两个等量同号电荷的电力线圈现行物理学中关于两个正的等量点电荷电力线图有两种,如图1、图2所示,两者的区别在于:两个电荷连线及连线中垂面上的“特殊”电力线,图1没有画,图2画了出来。笔者认为,从全面反映电场分布情况来说,图1欠妥,图2较完整,一般选用图2较好。二、电力线的定义现行物理学中有两种说法,一种是:“在电场中作一系列曲线(或直线),使曲线上每一点的切线方向都与该点的场强方向一致,这些曲线就叫做电力线”,用这一定义的书较多。另一种仅见于现行高中物理(试     

两等量同种点电荷的场强分布特点

虽然两等量同种点电荷在空间的场强分布比较复图 1杂 ,但仍有其规律性 .为研究方便 ,设它们各带同种正电量Ｑ ,如图 1所示 .图中ａ、ｂ两点在两点电荷 Ｑ的连线上关于中点Ｏ对称 ,ｃ、ｄ两点在连线的中垂线上关于Ｏ点对称 .1　电场强度的对称性设两点电荷间距为 2Ｌ ,ａｏ =ｂｏ=ｌ,ｃ点到两点电荷间距均为ｒ.则由点电荷产生的场强公式以及电场的叠加原理 ,可以得到各位置的电场强度分别有 :( 1 )Ｏ点的合场强为 :Ｅ0 =0 ;( 2 )ａ点的合场强大小为 :Ｅａ =ｋＱ(Ｌ-ｌ) 2 -ｋＱ(Ｌ ｌ) 2 ,方向由ａ指发向Ｏ ;ｂ点的合场强大小为 :Ｅｂ=ｋＱ…     

等量同种点电荷连线的垂直平分线上场强分布的数学处理

高中物理课本第二册第7页上画了等量同种点电荷的电场线分布,如图1所示。我们从图上看,在两电荷连线的中垂线上距两电荷连线中点越远的地方,电场线越密,场强越大。实际是否如此呢?本文将从数学角度加以分析。     

关于电力线与等势面插图的讨论

一、关于等量同种点电荷电场的电力线插图 现行高中物理课本第三册(选修)第180页图6—11乙:等量同种电荷(电力线分布),如图1;第193页图6—24丁:等量同种点电荷电场的等势面(实线表示等势面,虚线表示电力线),如图2所示,仔细比较两幅插图,明显的差异是,图2增画了四条电力线:①两条自两电荷连线中点沿中垂线发向无穷远;②另两条分别发自两正电荷且沿它们的连线指向中点(原插图虚线上未标箭头,但由高斯定理容易证明这两条虚线实际应是电力线且分别由两正电荷指向中点)。     

关于一个研究性问题的研究过程的教学

关于“等量同种电荷连线中垂线上电场强度大小变化的问题” ,在以往的教学中 ,交待给学生的只是一个填鸭式的定性的结论 :“从等量同种电荷连线的中点沿着中垂线向两侧伸展开去 ,电场强度先增大后减小 .”在研究性学习的教学理念的引导下 ,我考虑还需对学生做进一步的设问 :“为什么从等量同种电荷连线的中点沿着中垂线向两侧伸展开去 ,电场强度先增大后减小 ?”“等量同种电荷连线中垂线上的电场强度何处最大 ?”关于这个问题 ,到目前为止还没有哪一本物理资料给出过一个定量的结果 .这就需要教师有开拓精神、有研究能力 ,勇于解决这一问题…     

源于教材 高于教材——高三物理课本一幅插图教学体会

高中《物理》第三册 (选修 )第 1 90面有这样一幅插图 ,如图 1所示 .此图看似简单 ,实际上其中包含着丰富的电场知识 .如果能够讲清、讲透图中含义 ,对巩固电场的有关知识和培养学生的多种能力起着十分重要的作用 .一、看图进行知识归类　　从图 1中可以得出下述结论 :图 1　　 1 .电场线与等势面垂直 ,电场线从较高的等势面指向较低的等势面 .在图中找两个点 ,我们可以比较它们电势的高低 ,也可以判断在这两点间移动电荷时电场力做功情况 .2 .越靠近正电荷 ,电场线越密 ,场强越强 .运用这一点我们可以比较其中两点场强的大小 .3.两个带等量正电荷的点电荷 ,其连线中点处的合场强等于零 ,但电势不等于零 (取无穷远处电势为零 ) ,此点就是一个场强为零而电势不为零的实例 .4.两个带等量正电荷的点电荷连线的中垂线上的电场线指向无穷远 ,说明电势不断减小 ,到无穷远处为零 ,而无穷远处的场强也为零 .由此可见 ,电势为零 ,场强也可为零 .二、用图进行能力培养1 .培养空间想象能力图 1实际上是一个空间图形 ,让学生想象它的空间分布情况并在课后做出它的实物模型 .高三学生虽然已学过立体几何 ,但空间思维...     

两个等量点电荷中垂线上的场强和电势

1．两个等量异种点电荷（1）两电荷连线的中垂线上的场强特点方向：平行于两电荷连线并指向负电荷一侧．大小：从中点到无穷远处,场强逐渐减小．     

静电场中场强的极值问题

在《电场》一章中,我们不可避免的遇到下列问题：沿等量同号点电荷连线上场强如何变化?沿其连线的中垂线场强又如何变化?沿等量异号点电荷连线上场强如何变     

两等量点电荷连线的中垂线上的场强与电势讨论

两等量点电荷的连线的中垂线上的场强与电势分别如何变化?两等量点电荷可分为四种情况,两等量的正点电荷、两等量的负点电荷、两等量的异号电荷(一正一负或一负一正),而两等量的正点电荷与两等量的负点电荷情况相似,两等量异号电荷的情况相似,所以分两等量正点电荷和两等量异号电荷(一正一负)两种情况来讨论. 1.两等量正点电荷连线的中垂线上的场强与电势     

一题·一图·一议

问题：如图1所示,P、Q是两个电荷量相等的正点电荷,O点是它们连线的中点,A、B是它们连线中垂线上的两点,OA〈OB,用EA、EB、φA、φB分别表示A、B两点的场强及电势,则下列说法正确的是     

等量电荷的场强分布(高二、高三)

等量的同种或异种点电荷在空间的场强分布。特别是在两点电荷连线及中垂线上的分布,是个很重要的内容,也有难度.本文总结了它们的规律.这有助于同学们理解和记忆.     

浅析两等量异号点电荷的连线上及中垂线上场强的变化规律

高中物理静电场部分,习题中往往要用到真空中两个等量异号点电荷的连线上场强E的变化规律和连线的中垂线上场强E的变化规律,主要考查两个场强矢量叠加的问题.下面阐述总结的两个规律的内容及其分析方法和过程. 如图1所示,真空中两个等量异号点电荷     

两个不等量异种点电荷的等势线

在全日制普通高级中学物理教科书·必修加选修(人民教育出版社,2006年11月第2版)第116页,分别介绍了孤立点电荷、等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线与等势线,并形象、直观地把等势线与等高线进行了对比示意,如图1所示。现行不同版本的高中物理教科书一般不介绍不等量点电荷的电场线与等势线。但是,在2009年普通高考试题中,北京卷和上海卷分别根据不等量异种点电荷的电场线分布(如图2所示)和不等量同种点电荷的等势线分布(如图3所示),考查了静电场中的场强与电势。由图1可知,两个等量异种点电荷在平面中的等势线,对于二者连线的中垂线呈对称分布,且中垂线为零等势线,那么两个不等量异种点电荷的等势线及零等势线的二维分布如何呢?     

试谈等量同号点电荷电力线的画法

关于等量同号点的电荷电力线的画法,《物理教师》1989年第6期刊登了曹良腾先生的文章,该文作者认为:图1中“O点处既无正电荷,也无负电荷,而电力线恰发于此(OY,OZ),又终止于此(MO,NO)”,为了解释这与电力线性质不矛盾,进一步提出:“电力线性质中所说的无穷远是指场强(?)等于零的地方,我们可将场强为零的O点视为无穷远处”,笔者认为,上述提法和解释欠妥。     

应该这么考虑

在讲波的干涉时有这么一道题 (以下加强点和减弱点均指振动最强点和最弱点 ) :在ｘ轴上ｘ =2ｍ和ｘ =-2ｍ处有两个振动完全相同的相干波源 ,它们激发的波的波长λ =1ｍ ,那么在 ｙ =3ｍ的直线上有多少个振动加强点 ?在ｘ =3ｍ的直线上有多少个加强点 ?分析这类题目时 ,应从两波源连线的中垂线入手 ,当两波源同步时 ,中垂线上的点一定为振动加强点 ,当两波源振动总是相反时 (相位差为π) ,中垂线上的点一定为振动减弱点 .在波源连线上相邻振动加强点的距离为λ/2 ,相邻振动减弱点的距离也是λ/2 .并且加强点和减弱点相间等距出现 .实际上若两…     

等量同种电荷连线中垂线上的电场强度何处最大？

1.问题的提出 等量同种电荷连线中垂线上的电场强度何处最大? 2.创设条件进行数学推导 题设带电量均为Q的两同种电荷相距为L,取两电荷连线中垂线上的一点P,如图所示,设P点和Q的连线与两电荷连线成0角.     

信息技术与物理课程整合一例

【问题】如图1所示,相距L远的A、B处有带电量均为Q的同种电荷,则它们的中垂线上何处的电场强度最大?最大值是多少? 【分析】设AB的中点为O,其中垂线上有点P,且设∠PAO=θ。据对称性,A、B两处的电荷在P点形成电场的场强大小应相等(设为E1),     

利用重要不等式求电场强度的最值

等量异种电荷的连线上中点的电场强度最小,可以通过电场线的疏密判断,也可以用数学方法证明．如图1所示．两点电荷电荷量大小均为Q,一正一负,间距为L．现表示其连线上任意一点A的场强,设A点与＋Q的距离为Z,与-Q的距离为L—X,两点电荷在A点的场强分别为     

一个探讨性问题探讨过程的教学

关于“真空中等量异种点电荷连线的垂直平分线上电场强度的变化”问题,在以往的教学中交待给学生的只是一个“注入式”、“填鸭式”的定性结论。素质教育要求培养学生创新意识和自主学习能力,这需要教师具有开拓精神。因此,我想就这一问题对学生进一步设问:“为什么从等量异种点电荷连线的中点沿着其中垂线向两侧伸展开去,电场强度逐渐减小?”