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几何画板动态演示涡旋电场

发布时间:2016-06-28

人教版高二物理第十九章第三节介绍了麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。并且在书的右侧附了一幅关于“变化的磁场产生电场(磁场增强时)”的情形图,学生学到这里时往往会产生疑问:电场里的电场线不是从正电荷发出,到负电荷终止的吗?怎么到了这里又变成闭合的了呢?这时如果老师能动态把这一现象演示给学生们看,对学生们的理解肯定有帮助。下面就是我们版友制作的用几何画板动态演示涡旋电场的课件,下面和大家一起来学习一下。

学生们会有以上疑问是由于学生对电场的了解不足所造成的。其实在物理学中,电场有两种:静止电荷产生的静电场和随时间变化的磁场产生的涡旋电场(也叫感生电场)。

几何画板制作的动态演示涡旋电场课件样图:

涡旋电场课件
几何画板课件模板——动态演示涡旋电场

在该课件中,只需点击“动画点”操作按钮,就可以模拟涡旋电场中的电场线是如何运动的,通过演示会发现,其电场线没有起点、终点,是闭合的。点击“初始化”操作按钮,就可以回到初始状态,方便再一次演示。

涡旋电场产生原理:

在垂直于磁场的洛伦兹力作用下,带电粒子运动的方向在局面上不停的改变,最后沿着一个圆弧轨道运动。但这个力并不改变带电粒子原有的速度大小(方向会改变)或能量。一定速度的带电粒子,在均匀磁力场中走过的轨迹,是半径为一定的圆周。就是说,是垂直于带电粒子运动轨道平面的(磁场)磁力线产生的洛伦兹力使带电粒子作圆周运动。大量带电粒子的圆周运动就形成旋转电场。

涡旋电场和静电场的不同点:

(1)产生原因不同:

静电场──由静电荷产生

涡旋电场──由变化磁场产生

(2)电场线的分布不同:

静止电荷产生的静电场,其电场线起于正电荷终止于负电荷,不可能闭合。

变化磁场产生的涡旋电场,其电场线没有起点、终点,是闭合的。

(3)电场力做功情况不同:

静电场中电场力做功和路径无关,只和移动电荷初末位置的电势差有关。

涡旋电场中移动电荷时,电场力做功和路径有关,因此不能引用“电势”、“电势能”等概念。

点击下面的“下载模板”按钮,即可下载该课件,用于麦克斯韦的电磁场一课的教学中,给学生们动态演示涡旋电场的形成,让学生们的理解更容易。在前面给大家介绍的课件中,有研究电场线和等势面关系的,大家如有疑问可参考:演示电场线与等势面关系

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标签:几何画板演示涡旋电场,物理学课件,几何画板演示电场

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