直觀、形象——靜電場之用動態幾何畫板描繪點電荷電勢分布

2021-01-15 獨孤九劍笑傲中學物理

tips:本文需要立體幾何知識及相關問題的物理知識。

今天想給大家介紹一款數學軟體——GeoGebra(簡稱GGB),一款結合幾何、代數、概率統計與微積分等的動態數學軟體,它融合了代數與幾何兩大學科,既可以通過滑鼠點擊繪製出點、向量、切線、球面、曲面等圖形,也可以直接輸入方程和點坐標,精確繪製圖形,做到了圖形與代數方程的同步變化,實現了真正的動態演示。高中物理,概念規律多,有些物理過程複雜又不直觀,思想方法也是抽象。幾何圖形的直觀性有利於培養人們的形象思維,幾何知識能直接應用於對物理問題的分析研究。利用GGB可以對一些抽象難懂的問題給以形象化的展示,有助於抓住問題的本質.

因為本人也是剛接觸geogebra沒多久,一直沒時間學習和使用它,這兩天簡單學習了一下基本入門操作。並以案例為切入點,進行學習,在學習的過程中,發現以項目學習新軟體對於提高學習效率非常有幫助。下面展示一下用GGB描繪點電荷電勢分布效果。

首先看一下從等量左正右負點電荷->等量兩正點電荷連線上電勢變化圖(注意觀察左側點電荷由正-->負電荷圖像的變化),微信公眾號 獨孤九劍笑傲中學物理題海 後臺回復關鍵詞:GGB即可獲得製作本文內容相關的視頻及參考資料。

突破思維壁壘,動態展示幫助理解記憶相關物理圖像。

兩個等量正點電荷在x-y平面電勢分布
兩個等量正點電荷連線上的電勢分布
兩個等量正點電荷連線的中點垂線上電勢

兩個等量正點電荷連線的中點垂線上電勢分布

兩等量左正右負點電荷連線上的電勢分布

最後,是一點這兩天的探索的過程中的個人感受,假傳萬卷書,真傳一案例。對本文所參考的文獻作者及軟體的開發者表示感謝。

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