李智 付酮程

摘 要：借助计算机Simulink工具箱和GeoGebra等作图工具，直观呈现高中物理教学中两例问题的可视化模拟;绘制不等量异种电荷的场线关系，讨论电荷连线上场强、电势的变化特征，并牵引阿波罗尼斯圆等概念在电学习题中的应用;数值模拟含二极管的理想变压器电路中电表示数问题，直观让学生看到物理情景和动态数据，激发高中生研究性学习的兴趣.

关键词：Simulink;GeoGebra;变压器;不等量异种电荷

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）03-0062-03

作者简介：李智（1975-），男，河南信阳人，本科，中学高级教师，研究方向：高考物理教学与试题研究;

付酮程（1988-），男，河南信阳人，硕士，中学二级教师，研究方向：高中物理教学与竞赛辅导.

学生系统地掌握了等量同种、等量异种电荷的电场线和等势线的分布特征，仔细对比了两电荷中垂线和连线方向的场强、电势的分布特点;但在两不等量电荷的题型变式中，学生思维还停留在公式对比和找特征数值点上，对这类问题缺乏“全貌概览”和严谨的数学图像，本例将借助Matlab定量输出.

1 电场线和等势线的可视化模拟

1.1 模型设置

绘制不等量两异种电荷周边的电场线和等势线.

1.2 参数设置

构建2×2的网格，在x轴上x1=-0.5和x2=0.5的位置分别放置电荷-Q1和+Q2，电量比3：1;使用contour函数产生50条等势线，由E=-SymbolQC@φ得到电场强度矢量并借助streamline函数绘制电场线，输出结果如图1所示，其中特别标注了数值为零的等势线，这条线的方程为圆.

设这个圆周上的点到两电荷定点距离分别为……