怎样利用电势、电势差求未知电场

电场强度和电势、电势差是电场中重要物理概念．理解它们物理意义的同时，还必须弄清楚它们的来龙去脉及其联系．电场强度是从力的角度研究电场而引入的，电势和电势差是从能量的角度研究电场而引入的．两者从不同侧面反映了电场这一特殊物质的两种属性，它们存在着必然的联系．电场线可以形象化的描述电场，电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向，电场线在某一区域的密疏分布可以表示场强的大小．因此，电场线与电势也有密切联系．电场线、电场强度与电势、电势差之间联系可归纳如下：1)电场强度跟等势面垂直，电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面；     

静电场中电场力做功与路径无关推导方法的商榷

 1. 问题的提出
现行大学物理教材(吴百诗,《大学物理基础》;张三慧,《大学物理基础学》,以下均简称教材)在证明“静电场中电场力做功与路径无关”的结论时,思路是从库仑定律和叠加原理出发来证明电场力做功与路径无关,即先证明点电荷产生的电场中电场力对试验电荷做功(以下简称电场力做功)与路径无关,然后再证明任意带电体产生的电场中电场力做功与路径无关。在证明任意带电体产生的电场中电场力做功与路径无关时,教材认为任意带电体可分割为无数多个电荷元,每个电荷元可看成点电荷,根据叠加原理和点电荷产生的电场中电场力做功与路径无关的结论,任意带电体产生的电场中电场力做功与路径无关。这种推导方法的言下之意是,每个电荷元产生的场强dE 均可表达为1/(r²)的函数,而点电荷的电场中电场力做功与路径无关的结论通过简单的数学推导可以证明,因此,任意带电体的电场亦有此结论。     

关于保守力判断的数学形式

对于保守力的概念,在书中基本上都是从讨论重力、万有引力、弹簧弹力做功角度出发,观察共同特点得出两种表述方式：一种是做功只与始、末位置有关,与质点经历的路径无关,把具有这种做功性质的力称为保守力。     

让知识在复习中升华

电场是本学期物理教学的重点之一 .为了帮助同学们掌握电场中的几个易混淆的问题 ,特做如下概括 .1　电场强度和电场力电场强度是表征电场的力的特性的物理量 ,电场强度不同于电场力 ,它们之间的区别与联系如下 :电场强度 E电场力 F大小和方向由电场本身所决定 ,与放进电场中的     

关于电压、电势和电势差概念的理解

文章讨论了稳定涡旋电场中导体上的电压,并把该情况及似稳条件下导体上的"电势""电势差"与静电场中的电势、电势差作了比较。结果表明:只存在静电场时,空间任一点有电势,两点间有电势差;存在涡旋电场时,在一定条件下(形成稳定电流和似稳电流时)在导体上任一点有"电势",只在由导体连接着的两点间有"电势差"。当电场为只由静止电荷激发的静电场,此时一点的电势值与零点的选择有关,电势差与积分路径无关;当电场为全部电场中的保守场部分时,一点的"电势"值与零点的选择有关,"电势差"也与积分路径无关。两点间电势差是单位正电荷从一点经任意路径移到另一点时外力克服静电力做功而增加的能量,即静电势能的增量;两点间"电势差"是单位正电荷从导体上任一点经导体中的任意路径移到另一点时获得的(净)能量,是外力所做的功除去发热剩余的能量,数值上恰等于静电势能的增量。     

关于电学教学中几个重点概念的辨析

电学中的电流与电流强度．电场、电场力与电场强度,电势与电势差,电容器与电容量等重点概念,一些教材、教学参考资料叙说得不很清楚．因此,应当加强对这几个重点概念的辨析教学．例如,普通高等教育“十五”国家级规划教材,XXX X X主编,高等教育出版社出版的《电工电子技术》中有如下定义,“把在单位时间     

电场力做功与路径无关的条件

电场力做功与路径无关的条件是带电粒子仅在静电场中运动,如果静电场是分时段的静电场或者粒子运动出静电场然后再进入静电场,电场力做功可能与路径有关.     

非保守场的宏观体现

非保守场具有很多独特的物理性质,最特殊的一点就是在其中做功与路径有关.而在生活中大多数场都是保守场(如重力场),要直观感知非保守场的做功与路径有关十分困难.文章利用非保守场做功与路径有关的原理设计了一个实验.以涡旋电场作为需要观察的非保守场,在其中放置一个线圈,对线圈上相同两点的电压差进行测量,发现测量工具分别置于线圈左右时,得到的电压正负相反.通过这个反常的实验,可以帮助学生更好地理解非保守场中做功与路径有关的性质.     

浅谈从保守力做功到势能概念的引入

通过保守力做功到势能概念的引入方法的介绍，并从保守力做功与势能的定量关系出发对势能的定义及特点进行了讨论．     

势能引入的改进

本文通过讨论成对相互作用的保守力的合功与路径无关的特性引入势能的概念,并借此来深化势能属于保守力相互作用的系统的认识．     

势能引入的改进

本文通过讨论成对相互作用的保守力的合功与路径无关的特性引入势能的概念,并借此来深化势能属于保守力相互作用的系统的认识。     

“电场强度”教学设计

1 教学目标 1.1知识技能 了解电场是一种物质(难点),知道电荷之间是通过电场发生相互作用的.掌握电场强度的定义及物理意义(重点),理解场强是用来描述电场力的性质的物理量,由电场本身决定.掌握点电荷的场强公式,知道场强的叠加原理.了解电场线,知道匀强电场的性质.     

变化电磁场中电压和电势差的概念

在恒定电场中,场强积分与路径无关,“电压”与“电势差”是同义词,概念是明确的。但在变化电磁场中电场有旋度,场强的积分随路径而改变。许多书籍引用“电压”一词,但又没给明确的定义,在教学中往往引起一些模糊的概念。如何定义上述两个名词,是一个值得商榷的问题。 一、电压的概念 如果将恒定电场中电压的定义稍加推广,即可定义电磁场中任意两点1、2间沿给定路径L的电压为一般电压随积分路径的不同而改变,简单地说某两点之间的电压是没有意义的。 以上定义的优点是直接与测量相联系,因为(1)式中的路径L就是在1、2两点间联接电流计G(或电…     

演示电场和电场力的简单实验

高中物理课本对于电场概念的引入很突然：“电荷之间的相互作用是通过电场发生的，只要有电荷存在，电荷周围就存在着电场．电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力．”为增强同学们的感性认识，笔者设计了一个很简单的实验以便同学们直观地感受电场的存在及其特性。     

对“双电荷”电场中带电粒子做匀速圆周运动条件的研究

通过对“双电荷”电场强度的研究,证明了在这种电场中带电粒子若仅受电场力作用且速度满足特定 的要求时,则有可能做匀速圆周运动.     

巧用“ 几何平均值”求解 “ 与距离平方成反比”的力做功

万有引力与库仑力是高一、高二学生在学习物理时所遇到的两种大小与距离平方成反比的力,求解这种变力做功,是深刻认识这两种场力,进一步体会保守力场势能概念的重要过程.然而此阶段的高中生并未学习到微积分这一数学工具,如果只是简单地告知引力势能或两个点电荷间的电势能的表达式,这对于学有余力的优等生在概念建构上是不利的.为避免教师"想讲清楚,但讲不清楚"的尴尬境地,可采用初等数学的"几何平均值"法来求解这种变力的功.     

化学电池电动势及内外电压的实验研究

采用4只电压表分别对市售研究闭合电路可调内电阻的专用化学电池和自制化学电池的正极与负极之间、正极与正极附近的探针之间、负极与负极附近的探针之间以及正极附近的探针与负极附近的探针之间的电势差进行测量.根据实验数据对闭合电路中电场力做功与非静电力做功引起的电势变化进行分析,指出化学电池中电场力和非静电力的作用区域,同时也验...     

关于洛伦兹力与安培力关系的思想碰撞

洛伦兹力与安培力的关系, 是中学物理教学的难点. 洛伦兹力与安培力关系的争论中存在困惑, 为什 么洛伦兹力永不做功而其宏观表现的安培力常常可以做功? 从“ 合力说” “ 碰撞传递” “ 霍尔电场” 3种观点进行分 析, 分析了安培力产生的微观机理, 深入探讨了两者的关系     

电动势电压与电位

1电动势与电压． ①物理意义不同 电动势由电源本身性质决定的，与外电路无关它是衡量非静电力做功本领的物理量，在数值上等于把单位正电荷从电源“-”极搬运到“＋”极外力克服电场力所做的功，表示为E=W外／Q．而电压是衡量电场力做功本领的物理量，在电路中若电场力将点电荷Q从A点移动到B点所做的功为WAB，则A，B两点间电压UAB为UAB=WAB／Q．从公式可知，电压在数值上等于单位正电荷从电路的A点移动到B点电场力所做的功．     

用“作功与路径无关”定义保守力时一个值得注意的问题

在普通物理教学中,谈到保守力时,总是首先用“作功与路径无关,只与初末位置有关”来定义保守力。用“作功与路径有关”来定义非保守力。当然,保守力的这种定义是没有问题的,但应强调初末位置必须是任意的、路径也必须是任意的,否则就可能出现意外的情况。让我们先看下面几个例子。 例1 质量为m的木块沿斜面从A点下滑到B点(图1)。若斜面的长度和倾角为l_1和θ_1,