靜電力
- 電場強度、電勢能和電勢全解讀
在電場中所受的靜電力與它的電荷量之比叫電場強度。電場強度是矢量,電場強度的大小可由其定義式求得,電場強度的方向與正電荷在電場中某點所受靜電力的方向相同。2.電場強度大小的判定:(1)根據(jù)電場線的疏密程度進(jìn)行判斷,若已知電場線的分布情況,則可以根據(jù)電場線越密處電場強度越大,電場線越稀處電場強度越小完成判斷。(2)根據(jù)等勢面的疏密程度進(jìn)行判斷,若已知等勢面的分布情況,則可以根據(jù)電勢差相等的等勢面越密處電場強度越大,電勢差相等的等勢面越稀處電場強度越小完成判斷。
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2023年11期2023-11-24
- 機械振動對平面觸覺感知特性的影響
動參數(shù)相匹配的靜電力信號、壓力信號與振動信號等能夠被物理設(shè)備所使用的信號源，從而實現(xiàn)電容屏的觸覺反饋；交互模塊中包含各種機械設(shè)備，驅(qū)動模塊生成驅(qū)動信號后發(fā)送給交互模塊，交互模塊中的靜電力觸摸屏、壓電陶瓷片與振動源按照信號還原成各種能夠引起觸覺反應(yīng)的動作，為使用者提供觸覺反饋，當(dāng)使用者的手指位置、力度、方向發(fā)生改變時，就會感受到相應(yīng)的三維觸覺。交互模塊的主要設(shè)備見圖1所示。圖1 融合機械振動、空氣壓膜與靜電力的觸覺再現(xiàn)裝置實物圖實驗采取多次測試的方法，以實驗
中國設(shè)備工程 2022年19期2022-10-12
- 基于有意義學(xué)習(xí)的電動勢教學(xué)診斷與改進(jìn)
括：①為什么非靜電力的做功本領(lǐng)要用功與電荷的比值來表示？②為什么比值又等于斷路時電源兩端的電勢差？③比值的單位是J／C，為什么J／C 又是V？等等.多數(shù)研究集中在重點問題①，著力較多，成效不錯，但仍有不足；問題②和③的研究相對粗糙、薄弱.客觀上，研究者都想方設(shè)法根據(jù)學(xué)生認(rèn)知建立概念，但暴露的主要問題恰恰還是對學(xué)生認(rèn)知把脈不準(zhǔn)、關(guān)照不夠，以至有些過程生硬，結(jié)果突兀，知識生成缺乏說服力，學(xué)生囫圇吞棗.關(guān)于學(xué)生認(rèn)知，有意義學(xué)習(xí)理論提出者奧蘇貝爾認(rèn)為：學(xué)生學(xué)習(xí)新知
物理教師 2022年7期2022-08-05
- 從理解電場線的角度認(rèn)識靜電場
在電場中受到的靜電力的方向。因為帶正電的試探電荷在電場中受到的靜電力的方向與電場線在該點的切線方向相同，帶負(fù)電的試探電荷在電場中受到的靜電力的方向與電場線在該點的切線方向相反，所以利用電場線可以判斷試探電荷在電場中受到的靜電力的方向。例2 如圖3所示，實線表示由點電荷產(chǎn)生的電場中一簇未標(biāo)明方向的電場線，虛線表示一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，A、B是粒子運動軌跡上的兩點。若粒子只受靜電力作用，則根據(jù)圖像作出的下述判斷中正確的是（）。A.粒子一定帶正電
中學(xué)生數(shù)理化·高一版 2022年5期2022-05-23
- 化學(xué)電池電動勢及內(nèi)外電壓的實驗研究
電動勢是衡量非靜電力在電源內(nèi)部移動電荷做功本領(lǐng)的物理量，閉合電路歐姆定律是普通高中物理課程的重要內(nèi)容，不同版本的高中物理教材[1～4]編寫這部分內(nèi)容時通常都以化學(xué)電池作為電源.然而，教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，對于化學(xué)電池電動勢及內(nèi)外電壓的理解是比較困難的.我們結(jié)合閉合電路歐姆定律，用可調(diào)內(nèi)電阻化學(xué)電池設(shè)計了一個探究性實驗，以期釋惑教學(xué)中的疑難問題.1 實驗裝置實驗器材：J2365型可調(diào)內(nèi)電阻稀硫酸電池1個(正極A和負(fù)極B的附近分別有1根探針D和探針C)，J0408型
物理通報 2022年5期2022-05-19
- 從理解電場線的角度認(rèn)識靜電場
在電場中受到的靜電力的方向。因為帶正電的試探電荷在電場中受到的靜電力的方向與電場線在該點的切線方向相同,帶負(fù)電的試探電荷在電場中受到的靜電力的方向與電場線在該點的切線方向相反,所以利用電場線可以判斷試探電荷在電場中受到的靜電力的方向。例2 如圖3 所示,實線表示由點電荷產(chǎn)生的電場中一簇未標(biāo)明方向的電場線,虛線表示一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡,A、B是粒子運動軌跡上的兩點。若粒子只受靜電力作用,則根據(jù)圖像作出的下述判斷中正確的是( )。圖3A.粒子一
中學(xué)生數(shù)理化·高一版 2022年5期2022-05-18
- “靜電場”高頻考點歸類剖析
點移動到O點,靜電力做正功D.將一帶正電的點電荷從L點移動到N點,靜電力做功為零解析:兩個帶正電的點電荷+q在N點產(chǎn)生的場強方向由N點指向O點,N點處于兩帶負(fù)電的點電荷-q連線的中垂線上,則兩帶負(fù)電的點電荷-q在N點產(chǎn)生的場強方向由N點指向O點,則N點的合場強方向由N點指向O點;兩個帶負(fù)電的點電荷-q在L點產(chǎn)生的場強方向由O點指向L點,L點處于兩帶正電的點電荷+q連線的中垂線上,兩帶正電的點電荷+q在L點產(chǎn)生的場強方向由O點指向L點,則L點的合場強方向由O
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2022年11期2022-03-20
- 基于kNN算法的電力系統(tǒng)設(shè)備隱患在線識別方法研究
信息狀態(tài)，利用靜電力反饋波形對信息進(jìn)行在線識別，提高電力系統(tǒng)設(shè)備隱患信息的識別效率和識別精度。1 基于kNN算法的電力系統(tǒng)設(shè)備隱患信息提取為實現(xiàn)本文研究的基于kNN算法的電力系統(tǒng)設(shè)備隱患在線識別方法，首先是該技術(shù)下電力系統(tǒng)設(shè)備隱患信息提取的設(shè)計。本文應(yīng)用了Vicon光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)，Vicon系統(tǒng)是世界上第一個設(shè)計用于動畫制作的光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)。通過使用Vicon完成設(shè)備狀態(tài)捕捉，以此來完成對于設(shè)備運行狀態(tài)的分析，使用定點攝像頭的Vicon系統(tǒng)將定位點附著
電氣傳動 2021年22期2021-12-31
- 第五節(jié)：《電勢差》學(xué)案設(shè)計
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靜電力做功的特點：_________________________________________; ②電勢：電場中某一點，電荷的__________________，叫做這一
學(xué)校教育研究 2021年20期2021-12-14
- 靜電負(fù)剛度諧振式加速度計的非線性振動特性研究
們往往通過加入靜電力來軟化機械剛度，從而提高靈敏度等關(guān)鍵指標(biāo)[11-12]。但是隨著靜電力的增大和器件靈敏度的提高，非線性振動效應(yīng)卻愈加明顯，反而制約著整體性能的進(jìn)一步提升。本文以ENSRA作為研究對象，探究機電耦合下敏感結(jié)構(gòu)的動力學(xué)振動模型，分析了高階非線性剛度的產(chǎn)生原理，并結(jié)合實驗結(jié)果探討了靜電力與非線性振動的一般關(guān)系，最終給出了優(yōu)化方案。1 ENSRA非線性振動模型1.1 靜電負(fù)剛度的形成及動力學(xué)原理基于靜電負(fù)剛度調(diào)諧的諧振式加速度計其本質(zhì)是頻率檢測
導(dǎo)航定位與授時 2021年6期2021-12-02
- 用帶電薄錫紙改進(jìn)電荷間相互作用演示裝置
來定性探究影響靜電力大小的因素。保持帶電小球q1和q2的帶電量不變，探究球間距和靜電力大小的關(guān)系；或者保持球間距不變，探究球帶電量和靜電力大小的關(guān)系。由于缺少材料和較難讓球帶電，導(dǎo)致教師較少演示此實驗。針對此問題，聯(lián)想到驗電器的工作原理是用帶電金屬箔的張合來驗證物體是否帶電。受此啟發(fā)，能否用懸掛的帶電金屬箔受到靜電力后，偏離豎直方向的夾角大小來定性探究影響電荷間相互作用的因素呢?圖1 教材實驗裝置2 實驗器材薄錫紙1張、感應(yīng)起電機1臺、帶支架的金屬圓盤2個
中小學(xué)實驗與裝備 2021年4期2021-09-02
- 重構(gòu)模型,顯化過程,突破電池電路系列教學(xué)疑難問題
1) 電池內(nèi)部靜電力與非靜電力平衡嗎?(2) 為什么電流增加路端電壓會減小?微觀機理是什么?(3) 在電池內(nèi)部,非靜電力使電荷運動,遇到電阻的過程電勢也會“消耗”嗎?為什么電勢的下降同樣遵守歐姆定律?進(jìn)而引發(fā)更基本的問題:靜電力驅(qū)動下電荷移動為什么電勢下降滿足歐姆定律?為什么電流越大電勢下降得越多?2 對模型的分析與重構(gòu)2.1 問題分析首先,在學(xué)生的認(rèn)知序中,受力是先于做功的,這也是人類認(rèn)識自然過程遵循的順序.“受力”形象易把握,指向細(xì)節(jié),“功能”抽象指向
物理教師 2021年6期2021-07-09
- 從平面到立體，全方位提升學(xué)科素養(yǎng)
粒子所受重力和靜電力平衡，帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，這種設(shè)計側(cè)重考查洛倫茲力的特點和圓周運動相關(guān)知識，體現(xiàn)了物理觀念中的力學(xué)觀和運動觀;第二種情形是帶電粒子所受重力和靜電力的合力不為零，帶電粒子在重力與靜電力的合力、洛倫茲力的作用下做滾輪線運動，這種設(shè)計側(cè)重考查等效法、運動的合成與分解法在曲線運動中的應(yīng)用，體現(xiàn)了物理核心素養(yǎng)中的學(xué)科思想和學(xué)科方法。與以上兩種設(shè)計情形不同的是，2021年高考山東卷第14題將平面內(nèi)的曲線運動升級成了三維空間內(nèi)的
中學(xué)生數(shù)理化·自主招生 2021年11期2021-05-30
- 微納力值測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與分析
軸圓柱式電容器靜電力原理測量方法美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）曾在2003年啟動了一個五年期的微力測量項目，該項目建立了一個靜電力平衡系統(tǒng)，完成了靜電力天平（以下簡稱EFB）的原型機研制，其原理示意圖如圖3所示。圖3 EFB 原理圖Fig.3 EFB schematic diagramEFB 的核心是NIST 設(shè)計的同軸圓柱式電容器，電容器產(chǎn)生的靜電力大小方向均為已知，其原理如下：同軸電容器兩極之間的電壓為U，在保持電壓不變的情況下使內(nèi)極板發(fā)生一個位
宇航計測技術(shù) 2021年6期2021-04-19
- 機械振動對平面觸覺感知特性的影響
式［1-4］、靜電力式［5-6］、機械振動式［7-9］以及融合空氣壓膜與靜電力式［10-11］、融合機械振動與靜電力式［12］。掩 蔽 效 應(yīng) 存 在 于 視 覺［13］、聽 覺［14-15］和 觸覺［16-17］等不同的感覺模式中。在觸覺再現(xiàn)中，掩蔽效應(yīng)可以定義為當(dāng)一種或者多種觸覺反饋同時工作時，一種觸覺反饋（掩蔽刺激）效果對另一種觸覺反饋（目標(biāo)刺激）效果的影響。掩蔽刺激影響觸覺反饋感知特性（絕對閾值與分辨閾值）變化［18］。觸覺反饋感知特性的變化會影響
北京航空航天大學(xué)學(xué)報 2020年2期2020-03-11
- 電場圖像多變幻，三條場線定乾坤
的關(guān)鍵是要找到靜電力，根據(jù)靜電力的情況分析帶電粒子的運動情況和能量變化情況。靜電力的大小、方向與電場強度有關(guān)，利用電場線可以描述場強的大小和方向。若有三條電場線則可以根據(jù)疏密情況描述電場中各點場強的大小，若已知一條電場線的方向則可以描述電勢的高低，根據(jù)正電荷在電勢高的地方電勢能大、負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大可以判斷電荷在各點的電勢能的變化情況。二、典例剖析悟方法1.φ-x圖像。側(cè)，兩帶電荷量分別為q1和q2的點電荷固定在x軸上的O、M兩點，兩點電荷連線上
中學(xué)生數(shù)理化·高二版 2020年1期2020-02-25
- 靜電場中的“守恒定律”及應(yīng)用
定律一：若只有靜電力做功，則帶電粒子的動能和電勢能的總和守恒。數(shù)學(xué)表達(dá)式為Ekl +Ep電1=Ek2 +Ep電2。例1，在光滑水平面內(nèi)有一沿x軸的靜電場，其電勢∞隨坐標(biāo)z的變化關(guān)系如圖1所示。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球（可視為質(zhì)點）從O點以初速度v0沿x軸正方向移動，則下列敘述正確的是（ ）。解析：在光滑水平面內(nèi)，小球受到的重力和支持力平衡，僅有靜電力做功。在O-x1段，電勢均勻增大，根據(jù)φ-x圖像的斜率表示場強可知，電場強度恒定，小球受到的靜電力恒定
中學(xué)生數(shù)理化·高二版 2020年1期2020-02-25
- 淺析帶電粒子在電場中運動問題的求解策略
粒子在電場中受靜電力、重力及其他力共同作用，若這些力的合力恒定，同時與帶電粒子的速度方向在同一條直線上，則帶電粒子做勻變速直線運動。此時直接利用牛頓第二定律及勻變速直線運動規(guī)律即可求解相關(guān)問題。例1 如圖1所示，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，兩極板間距為d。在下極板上疊放一厚度為l的金屬板，其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中。當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，粒子P開始運動。重力加速度為g，則粒子運動的加速度為（ ）。2.帶
中學(xué)生數(shù)理化·高二版 2020年1期2020-02-25
- 電源內(nèi)部電場方向一定是由正極指向負(fù)極的嗎？
，具體方向由非靜電力的作用范圍來決定。圖1中兩幅圖反映的是不同類型電源的電場及電勢的變化情況，本質(zhì)上并不矛盾。其次，電源內(nèi)部逆著電場線電勢肯定是一直升高的，內(nèi)電壓降是由于內(nèi)阻的存在導(dǎo)致非靜電力做功并未全部轉(zhuǎn)化成電能，而引起的一個等效的電壓降。文章以原電池和發(fā)電機兩個典型的電源模型進(jìn)行說明。圖1 教材中看似矛盾的兩幅圖1 原電池模型1.1 實驗檢驗筆者利用銅鋅原電池做了如圖2所示的實驗，用于檢驗銅鋅原電池內(nèi)部電場的方向問題。實驗以鋅棒作為電源負(fù)極，銅棒作為電
物理教學(xué)探討 2019年9期2019-10-25
- “電勢能”表達(dá)式的教學(xué)研究
中，首先研究了靜電力做功的特點.教材模仿重力勢能的研究思路，以靜電力做功為切入點，定量分析了靜電力做功的特點，并通過滲透微元法說明靜電力做功的特點.教材分三步展開討論.首先，教材研究電荷q沿直線從A移往B的過程中靜電力做的功.在這一過程中，電荷q受到的靜電力F=qE，靜電力F與位移AB的夾角始終為θ，靜電力對q做的功為WAB=qE|AB|cosθ=qE|AM|，如圖1(a)所示.其次，研究電荷q沿折線AMB從A移往B的過程中靜電力做的功.在線段AM段上，靜
物理通報 2019年10期2019-10-18
- 基于模型構(gòu)建的概念教學(xué)嘗試
——以“電動勢”教學(xué)為例
教材提出了“非靜電力”，讓學(xué)生從力和運動的角度認(rèn)識到電源內(nèi)部非靜電力的存在，進(jìn)而得出非靜電力在電源能量轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮的作用.然后將電源與抽水機類比，從不同抽水機使單位質(zhì)量的水增加的重力勢能不同過渡到不同的電源使單位電荷增加的電勢能不同，進(jìn)而引入電動勢的概念.這樣的設(shè)計體現(xiàn)了教材化抽象為形象的講授思路.但不可否認(rèn)教材并沒有從正面分析，這使得該概念在學(xué)生頭腦中一直模糊籠統(tǒng)，甚至還會跟電壓混淆，更無從談及電動勢由非靜電力的特性決定等更深層次的理解了.3 難點突破
物理通報 2019年8期2019-08-20
- 靜電力平衡式石英撓性加速度計閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計與分析*
點，研制了一種靜電力平衡式石英撓性加速度計.該加速度計采用靜電力實現(xiàn)力反饋閉環(huán)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)石英撓性加速度計使用的電磁力閉環(huán)，無需在結(jié)構(gòu)上設(shè)計線圈和永磁體，結(jié)構(gòu)簡單，且力反饋精度高，可滿足空間電推進(jìn)加速度的測量精度要求.靜電力平衡式石英撓性加速度計采用靜電力反饋、電容檢測的驅(qū)動檢測方式.隨著加速度計測量精度的提高，機械熱噪聲成為影響加速度計精度的主要因素之一，因此加速度計表頭需要具有高真空度，這導(dǎo)致加速度計表頭的阻尼為0，在擺片固有頻率處產(chǎn)生振蕩.同時，加速度
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2019年2期2019-05-17
- 復(fù)習(xí)靜電場 知識系統(tǒng)化
電場中某點受到靜電力并具有電勢能。電場強度E(定義式和電勢φ(定義式φ=)分別是描述電場中某點力的性質(zhì)和能的性質(zhì)的物理量。例1關(guān)于電場強度和電勢的概念,下列說法中正確的是( )。B.正、負(fù)試探電荷在電場中某點受到的靜電力方向相反,但該點場強方向與放入的試探電荷的正負(fù)無關(guān)C.試探電荷在電場中某一點具有的電勢能越大,該點的電勢越大D.電場中某點不放試探電荷時,該點的場強等于零解析：電場中某點場強的大小和方向由電場本身決定,與試探電荷的受力情況及電荷量、正負(fù)等無
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2019年1期2019-02-26
- 讓思維貫通教學(xué) 讓素養(yǎng)無痕生成
——“電勢能和電勢”教學(xué)反思
電荷,釋放后受靜電力排斥,擺向另一極板,接觸瞬間帶上同種電荷,因排斥擺回撞到原來的極板,重復(fù)這樣的運動,一直來回擺動。實驗操作2：將靜電感應(yīng)起電機兩金屬球短接使電容器放電。生：小球仍在兩板間擺動,但不再撞到極板。師：為什么不再撞擊極板？生：沒有電場,小球不再受到電場力作用。興趣是動機的先導(dǎo),是思維的源泉?！半妶鰯[”演示實驗為學(xué)生提供直觀、感性的材料,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)求知欲望,點燃思維火花。筆者在設(shè)計實驗時,力求新奇生動,富有吸引力,使課堂更具趣味性和啟發(fā)
物理之友 2018年8期2018-08-31
- 考慮邊緣效應(yīng)的MEMS梳齒諧振器的靜動力學(xué)特性分析
。目前梳齒結(jié)構(gòu)靜電力的計算大多基于無限大平行板模型[9]，但實際上由于梳齒本身的結(jié)構(gòu)特性，其靜電力存在明顯的邊緣效應(yīng)。Dong等[10]對梳齒結(jié)構(gòu)的靜電力進(jìn)行了模擬仿真，結(jié)果表明邊緣效應(yīng)會導(dǎo)致梳齒結(jié)構(gòu)靜電力明顯增大。高世橋等[11-12]推導(dǎo)了梳齒結(jié)構(gòu)靜電力基于邊緣效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并對比了與無限大平行板模型的差別，但并未進(jìn)一步研究邊緣效應(yīng)對梳齒諧振器動力學(xué)行為的影響。Elshurafa等建立了梳齒驅(qū)動器的靜電力模型，但并未對梳齒橫向的靜電力進(jìn)行準(zhǔn)確分析。因
振動與沖擊 2018年13期2018-08-01
- 電解質(zhì)溶液中靜電力短程性研究
更加全面的理解靜電力，本文將靜電學(xué)的內(nèi)容拓展到電解質(zhì)溶液體系，在混合價態(tài)的離子溶液中，利用泊松—玻爾茲曼理論，解決關(guān)于電解質(zhì)溶液中靜電力是否為短程力的爭論。關(guān)鍵詞：靜電力；長程力；短程力；電解熔液；泊松—玻爾茲曼理論中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）23-0216-02一、引言靜電學(xué)為大學(xué)物理學(xué)的重要內(nèi)容之一，靜電場中的庫侖定律表明真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力分別與其所帶電荷大小成正比，與二者之間距離
教育教學(xué)論壇 2018年23期2018-07-26
- 電勢能（教學(xué)設(shè)計）
。2.通過討論靜電力對試探電荷做的功，知道靜電力做功與路徑無關(guān)的特點。3.理解電勢能的概念，理解電勢能的變化與靜電力做功的關(guān)系。認(rèn)識電勢能的相對性。4.會計算電荷在電場中移動時電場力所做的功和電勢能的變化。二、教材分析電勢能是電場這一章節(jié)的重要概念，是重力勢能、彈性勢能基礎(chǔ)上勢能概念的又一個具體體現(xiàn)。三、學(xué)情分析對于學(xué)生來說，勢能的概念一直是比較模糊的，在此基礎(chǔ)上建立電勢能的概念就更加困難。為此在教學(xué)中先通過分析重力、彈簧彈力、摩擦力做功的特點，讓學(xué)生體會
新課程·下旬 2018年4期2018-07-24
- Ir是內(nèi)電壓嗎？IR是外電壓嗎？
如果導(dǎo)體中有非靜電力，那么就應(yīng)將其換為含源電路的歐姆定律此外，還存在閉合電路(或全電路)的歐姆定律而式(1)可稱為無源電路的歐姆定律。以上兩式中，E為電源電動勢;r為電源內(nèi)阻。本文討論一些相關(guān)的概念問題。1 Ir是內(nèi)電壓嗎？——“內(nèi)電壓”和電壓概念剖析常見的一種說法是：在式(2)中，U是外電壓，而Ir是內(nèi)電壓。教材[1]稱：式(3)中的I R(用U外表示)“是外電路上總的電勢降落”(路端電壓)，而Ir(用U內(nèi)表示)“是內(nèi)電路的電勢降落”，而文獻(xiàn)[2]、[3
物理與工程 2018年3期2018-07-11
- 電勢能（教學(xué)設(shè)計）
。2.通過討論靜電力對試探電荷做的功，知道靜電力做功與路徑無關(guān)的特點。3.理解電勢能的概念，理解電勢能的變化與靜電力做功的關(guān)系。認(rèn)識電勢能的相對性。4.會計算電荷在電場中移動時電場力所做的功和電勢能的變化。二、教材分析電勢能是電場這一章節(jié)的重要概念，是重力勢能、彈性勢能基礎(chǔ)上勢能概念的又一個具體體現(xiàn)。三、學(xué)情分析對于學(xué)生來說，勢能的概念一直是比較模糊的，在此基礎(chǔ)上建立電勢能的概念就更加困難。為此在教學(xué)中先通過分析重力、彈簧彈力、摩擦力做功的特點，讓學(xué)生體會
新課程(下) 2018年4期2018-03-26
- 靜電力做功與路徑無關(guān)的證明
芳聰??摘要：靜電力做功與路徑無關(guān)是引入電勢能概念的前提。本文針對部分師生對非勻強電場中靜電力做功與路徑無關(guān)證明方法的誤解，提出合理的、且能被中學(xué)生接受的證明方法。關(guān)鍵詞：靜電力；做功；路徑在必修物理課中我們學(xué)過，正是由于移動物體時重力做功與路徑無關(guān)，同一物體在地面附近的同一位置才具有確定的重力勢能，從而也使重力勢能的概念有了實際意義。與重力勢能相類比，人民教育出版社教材《物理》選修 3-1第一章第 4 節(jié)“電勢能和電勢”中，在引入電勢能概念前，先行證明靜
考試周刊 2017年95期2018-02-03
- 細(xì)說靜電場中幾組概念的區(qū)別與聯(lián)系
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,并且從高的等勢面指向低的等勢面,即沿著電場線方向電勢降低最快,但電勢降低的方向不一定是場強方向。2.電勢與電勢差的聯(lián)系：UAB=φA-φB,UAB=-UBA。3.靜電力做功與電勢能變化的聯(lián)系：靜電力做功與路徑無關(guān),靜電力做正功,電荷的電勢能減少,且WAB=EpA-EpB。4.勻強電場中電勢差
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2017年3期2017-12-14
- 電場復(fù)習(xí)中的四個關(guān)鍵問題
25題都可以把靜電力等效為一個恒力,重點考查類豎直上拋的往返運動或類平拋運動等。問題1：靜電力作用下的動力學(xué)問題這類問題和單純的力學(xué)問題相比,只是增加了靜電力而已,其本質(zhì)上仍是力學(xué)問題。求解此類問題需要按照“合理選取研究對象→進(jìn)行受力分析→列方程”的步驟進(jìn)行,這正是求解力學(xué)問題的基本方法和思路。圖1 例1 如圖1所示,豎直絕緣墻上固定一帶電小球A,將帶電小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在小球A的正上方C處,已知A、C兩點間的距離為h。(1)當(dāng)小球B靜止在與豎直方(
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考理化) 2017年3期2017-12-14
- 歐姆定律分析及其在電路中的應(yīng)用
電源內(nèi)部存在非靜電力，這種力會使電荷產(chǎn)生移動，此時非靜電力做的功為W，W與電荷的電量q之比就是電動勢。用E表示電動勢，E=W/q。如果非靜電力推動的電荷帶正電，此時電荷的運動方向是從負(fù)極向正極，那么非靜電力做的功W相當(dāng)于將電荷從電勢較低的點移動到電勢較高的點，非靜電力克服電場做功，也就是說，此時可以理解為電源的電能實際上是由非靜電力做功轉(zhuǎn)化而來的。在閉合電路中，需要考慮電源的內(nèi)阻r，整個閉合電路可以看作外電阻R和電源內(nèi)電阻r的串聯(lián)，根據(jù)能量守恒定律，在一個
高中生學(xué)習(xí)·高三版 2017年9期2017-10-26
- 把握本質(zhì)區(qū)別 明確兩類計算
法和思想,從非靜電力的提供和感應(yīng)電動勢的公式兩個方面區(qū)分感生電動勢和動生電動勢,理解兩種電動勢的來由、區(qū)別和聯(lián)系,既提高了學(xué)生的理性思維能力和追根問底、格物致知的思維習(xí)慣,又加深了對所學(xué)知識的深刻理解,明確兩類常見的計算。感應(yīng)電動勢；動生電動勢；本質(zhì)區(qū)別1 引言在“電磁感應(yīng)”的教學(xué)中,由于高中生在電磁場的理論知識和數(shù)學(xué)知識兩方面都存在不足,因此學(xué)生未能做到深究,未能從本質(zhì)上區(qū)分感生電動勢和動生電動勢,從而造成在相關(guān)的計算中經(jīng)常出錯,疑問重重。而實際上人教版
物理之友 2017年9期2017-09-27
- 巧算均勻帶電半球殼之間的靜電力
電半球殼之間的靜電力鄭 金(凌源市職教中心 遼寧 朝陽 122500)利用靜電平衡導(dǎo)體的特點和疊加原理探討了均勻帶電球殼任意兩部分對其內(nèi)部帶電體的靜電力的性質(zhì)；利用馬德堡半球兩部分相互作用力的結(jié)論和類比法解答兩道有關(guān)均勻帶電半球殼相互作用力的競賽題.球殼 靜電力 馬德堡半球?qū)τ趦蓚€均勻帶電半球殼之間相互作用的靜電力的大小，用類比法計算，比較簡單.如圖1所示，半徑為R的馬德堡半球內(nèi)部抽成真空，外部大氣壓強為p0，那么將兩個半球拉開所需的力F為多大？圖1 馬德
物理通報 2017年1期2017-02-15
- 知法并行教學(xué)模式在“電勢能和電勢”教學(xué)中的應(yīng)用
示:播放電荷在靜電力作用下從靜止開始運動的動畫.問題誘思:(1) 電荷在電場中從靜止開始運動,電場力對電荷做什么功?(2) 從能量轉(zhuǎn)化的角度來說,電荷的動能增加肯定對應(yīng)另一種能的減少,減少的這個能是什么?2.2.2 新課教學(xué)問題1:研究能量必須從研究哪個物理量入手?問題2:如何研究靜電力對運動電荷所做的功?問題3:如何把曲線問題轉(zhuǎn)化為直線問題來研究?小結(jié):靜電力做功特點:靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)(如表2)．表2問題
物理之友 2016年12期2017-01-13
- 2015年高考浙江理綜卷第16題與靜電力演示儀
綜卷第16題與靜電力演示儀魯 斌(浙江省余姚中學(xué) 浙江 寧波 315400)2015年高考浙江理綜卷第16題中提到的“靜電力演示儀”，在課堂教學(xué)中運用的并不廣泛，原因在于鍍膜乒乓球制備的復(fù)雜性以及安全性.筆者在課堂教學(xué)中，應(yīng)用簡單的設(shè)備和材料，制作靜電力演示儀，能夠產(chǎn)生相同的實驗現(xiàn)象，并對實驗進(jìn)行了改良和變式，獲得了較好的教學(xué)效果.靜電力演示儀 2015年高考浙江理綜卷 電場力做功2015年的高考已經(jīng)落下帷幕，浙江理綜物理試題難度較往年有所下降，但試題風(fēng)格
物理通報 2016年2期2016-12-19
- 非靜電力在不同電源中來源的探究
中學(xué)物理教學(xué)非靜電力在不同電源中來源的探究晏 鵬(沭陽高級中學(xué) 江蘇 宿遷 223600)(收稿日期：2016-03-03)非靜電力在不同的電源內(nèi)物理本質(zhì)是不同的，然而在任何一種電源內(nèi)究其宏觀效應(yīng)都有電荷的運動和聚集的驅(qū)使現(xiàn)象發(fā)生， 此“驅(qū)使”從效果上看相當(dāng)于一種力的作用，能量轉(zhuǎn)換相當(dāng)做功的結(jié)果．電源 非靜電力 來源在人教版高中《物理·選修3-1》第二章第2節(jié)“電動勢”內(nèi)容里，談到是非靜電力使正電荷從負(fù)極移動到正極，從而使電路中存在持續(xù)電流．課堂上很多學(xué)生
物理通報 2016年11期2016-11-30
- 庫侖定律的探索及啟示
詞：庫侖定律；靜電力；平方反比；實驗驗證；理論地位在電磁學(xué)的發(fā)展史上，定量研究始于庫侖定律的建立，它是靜電學(xué)中最基本的實驗定律，至今仍是學(xué)習(xí)電磁學(xué)不可逾越的第一條定律。1.電力平方反比定律的猜測階段18世紀(jì)中葉以后，不少學(xué)者在同種電荷相斥、異種電荷相吸的認(rèn)識基礎(chǔ)上，對電荷間的相互作用力的規(guī)律進(jìn)行了猜測或?qū)嶒炋剿?。約1750年，德國柏林科學(xué)院院士愛皮努斯發(fā)現(xiàn)兩帶電體之間的距離縮短時，兩者之間的吸引力或排斥力明顯增加，但他到此為止未繼續(xù)研究下去。約1760年，
高等教育 2016年9期2016-10-20
- 位置誤差對叉指狀微小力裝置力學(xué)特性影響分析
數(shù)研究人員采用靜電力方法進(jìn)行量值溯源，即通過電容器極板間產(chǎn)生微小靜電力來測量或復(fù)現(xiàn)微小力[4-7]。美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）Pratt等[8]基于靜電力原理，通過圓柱形電容器配合差動式平面干涉儀構(gòu)建靜電力天平，實現(xiàn)微小力量值溯源。德國國家物理實驗室（PTB）Physikalisch等[9]設(shè)計差動式導(dǎo)電圓盤結(jié)構(gòu)平行板電容裝置，通過干涉式位移測量系統(tǒng)測出極板間位移變化，以測量小于10 μN的微小力。英國國家物理實驗室（NPL）Leach等[10]同
中國測試 2015年11期2015-12-17
- 高中物理學(xué)習(xí)中的幾個相似知識
都從研究重力和靜電力做功入手，通過研究我們發(fā)現(xiàn)重力和靜電力做功與路徑無關(guān)，只與物體（電荷）的初末位置有關(guān)。我們還發(fā)現(xiàn)：重力（靜電力）對物體（電荷）做正功，物體（電荷）的重力勢能（電勢能）減小。重力（靜電力）對物體（電荷）做負(fù)功，物體（電荷）的重力勢能（電勢能）增加。重力（靜電力）做多少功，物體重力勢能（電勢能）就變化多少。重力勢能是相對的，與零勢能面有關(guān)，重力勢能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性。電勢能也是相對的，與零電勢能面有關(guān)，電勢能是電荷和電場所共有
新課程·下旬 2015年12期2015-10-21
- 叉指狀微小力裝置力學(xué)特性的數(shù)值模擬與分析
力學(xué)原理，利用靜電力方式獲得微小標(biāo)準(zhǔn)力，其標(biāo)稱范圍可達(dá)10nN～10mN，通過與1mg、10mg標(biāo)準(zhǔn)砝碼自重相比較，相對誤差為10-4量級［4］。德國國家物理技術(shù)研究院（PTB）同樣采用靜電力原理，研制小于10μN電容式微小力測試系統(tǒng)，其分辨率可達(dá)10-12N［5］。英國國家物理實驗室（NPL）也采用靜電力平衡原理，通過平面鏡差分干涉儀測量電介體受外力時在電容兩極間移動距離，來測量1nN～1μN微小力［6］。中國計量科學(xué)研究院采用圓柱狀電容結(jié)合柔性鉸鏈方式
中國測試 2015年9期2015-08-18
- 高中物理學(xué)習(xí)中的幾個相似知識
都從研究重力和靜電力做功入手，通過研究我們發(fā)現(xiàn)重力和靜電力做功與路徑無關(guān)，只與物體（電荷）的初末位置有關(guān)。我們還發(fā)現(xiàn)：重力（靜電力）對物體（電荷）做正功，物體（電荷）的重力勢能（電勢能）減小。重力（靜電力）對物體（電荷）做負(fù)功，物體（電荷）的重力勢能（電勢能）增加。重力（靜電力）做多少功，物體重力勢能（電勢能）就變化多少。重力勢能是相對的，與零勢能面有關(guān)，重力勢能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性。電勢能也是相對的，與零電勢能面有關(guān)，電勢能是電荷和電場所共有
新課程(下) 2015年12期2015-08-15
- 能力提升綜合測試之靜電場
試探電荷所受的靜電力越大D.在以帶電荷量為-4×10-3C的點電荷所在處為球心，半徑為2×103m的球面上場強處處相等3.一帶電粒子在一點電荷形成的電場中運動，從A點運動到B點，靜電力做功為零，已知A點的坐標(biāo)為（12，0），B點的坐標(biāo)為（0，5），場源電荷的電荷量為-4.225×10-12C，場源電荷在A、B兩點連線上，若坐標(biāo)單位是cm，不計粒子的重力，如圖1所示，則下列說法正確的是（）。A.場源電荷的坐標(biāo)為（6，2.5）B.把該帶電粒子從B點移動到坐標(biāo)原
中學(xué)生數(shù)理化·高三版 2015年7期2015-07-06
- 抓住主線 看透變化 用活規(guī)律
律、電阻定律、靜電力做功、牛頓第二定律、動能定理等重要規(guī)律的簡單應(yīng)用。下面我們就通過實例的分析與解答領(lǐng)會求解靜電場試題的基本方法。一、抓住主線，注重基礎(chǔ)電場線、電場強度、電勢、電勢能等考點既是靜電場的主線，也是該部分的知識基礎(chǔ)。如兩個點電荷之問的電場線分布，試探電荷在該電場中移動過程中靜電力做功及其電勢、電勢能的變化經(jīng)常被考到，只有抓住這條主線，理解相關(guān)考點的概念及其間的聯(lián)系，才能掌握解答這類試題的方法。例1 （海南卷）如圖1所示，兩電荷量分別為Q（Q>O
中學(xué)生數(shù)理化·高三版 2015年8期2015-05-30
- 非靜電力和電動勢的分析
的叫做負(fù)極，非靜電力由負(fù)極指向正極.圖1是電源的一般原理圖.當(dāng)電源的兩電極被導(dǎo)體從外面連通后，在靜電力的推動下形成由正極到負(fù)極的電流.在電源內(nèi)部，非靜電力的作用使電流從內(nèi)部由負(fù)極回到正極，使電荷的流動形成閉合的循環(huán).電源的類型很多，不同類型的電源中，形成非靜電力的過程不同：化學(xué)電池如干電池、蓄電池中，非靜電力與離子的溶解和沉積過程相聯(lián)系；普通的發(fā)電機中，非靜電力是電磁感應(yīng)作用；光電池中非靜電力的來源是光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng).下面分別介紹這幾類電源的非靜電力
理科考試研究·高中 2014年11期2014-11-26
- MEMS圓盤諧振器形變對電氣剛度影響分析*
構(gòu)諧振器受徑向靜電力和縱向慣性力下的形變量以及電氣剛度的改變量進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析。研究結(jié)果表明,當(dāng)圓盤與電極間隙為50 nm,且電壓達(dá)到50 V時,圓盤由于靜電力產(chǎn)生的徑向形變量可達(dá)間隙的2.05%,電氣剛度改變6.15%。當(dāng)圓盤半徑為100 μm,且受到10 000gn的縱向慣性力時,其最大形變量可以達(dá)到圓盤厚度的2.4%,電氣剛度改變2.4%。本文分析結(jié)果對其他盤結(jié)構(gòu)諧振器的分析亦有重要借鑒意義。MEMS圓盤諧振器;靜電力;慣性力;形變量;電氣剛度微
傳感技術(shù)學(xué)報 2014年7期2014-09-06
- 由一條選擇題談靜電力常量
定律，并測出了靜電力常量k的值C.探究求合力的方法的實驗中運用了控制變量的方法D.把帶電體看成點電荷運用了理想化模型的方法參考答案：牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許通過實驗測出了萬有引力常量，故A錯誤．庫侖通過扭秤實驗發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，并通過扭秤實驗測出了靜電力常量，故B正確．探究求合力的方法的實驗中運用了等效思想，C錯誤；點電荷是一種理想化模型，D正確.值得商榷的答案是B選項，庫侖利用扭秤實驗發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，并測出了靜電力常量k的值，其中前一句是正確的，而
物理之友 2014年9期2014-08-28
- 淺談電磁感應(yīng)現(xiàn)象中洛倫茲力的作用
的及如何充當(dāng)非靜電力的角色，教材沒有作進(jìn)一步啟發(fā)，這時學(xué)生會產(chǎn)生一種困惑：洛倫茲力不做功又怎能發(fā)揮非靜電力的作用呢？筆者沿著“思考與討論”的思路做一探究。一、洛倫茲力的分力做功而總功為零洛倫茲力始終與速度垂直，是不做功的，但是在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中分析洛倫茲力的作用時，要研究它的分力做功情況。圖1中，導(dǎo)體內(nèi)的電子隨棒以速度v1定向移動時會受到磁場對其施加的洛倫茲力f1的作用，在f1的作用下電子又沿導(dǎo)體棒由A向B運動，速度設(shè)為v2。該過程f1對電子做正功，發(fā)揮了非
大連教育學(xué)院學(xué)報 2014年1期2014-02-08
- 關(guān)于電場強度概念教學(xué)的引入
，A電荷受到的靜電力為B與C作用于它身上的靜電力的合力F，設(shè)B，C對A的靜電力分別為FBA與FCA，根據(jù)力的矢量疊加原理，則有F=FBA+FCA(1)根據(jù)庫侖定律可知，點電荷B對A的靜電力與點電荷C對A的靜電力分別為(2)式中eBA為由點電荷B指向A的單位位矢，eCA為由點電荷C指向A的單位位矢.分析式(2)，注意到兩個靜電力的表達(dá)式中都含有受力點電荷A的電荷量qA，因此(3)注意到式(3)括號內(nèi)是與受力點電荷A的電荷量qA的大小無關(guān)的量，而只與施力電荷、
物理通報 2013年10期2013-03-19
- 對人教版物理選修3-1《電動勢》一節(jié)中插圖的探討
成電源內(nèi)部“非靜電力”克服“靜電力”做功;把抽水機抽水所增加的水的重力勢能類比成電源內(nèi)部的“非靜電力”做功所增加的電勢能。新教材強調(diào)了電動勢和電壓的區(qū)別;強調(diào)了電動勢是反映“非靜電力”做功的本領(lǐng);強調(diào)了“非靜電力”是在克服“靜電力”做功。插圖2.2-1(如圖1所示)很形象的描述了電源內(nèi)部存在著由正極指向負(fù)極的電場,在這個電場中,正電荷所受的靜電力阻礙它繼續(xù)向正極移動。因此,在電源內(nèi)要使正電荷從負(fù)極搬運到正極必須要有“非靜電力”。筆者對插圖2.2-1可以這樣
物理教學(xué)探討 2009年11期2009-12-21