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Vol.43No.3物理教学探讨2025年第3期

应用GeoGebra分析粒子在电磁场中的运动

邓欣1,杨珍珂²，赵勇3

1.成都市新都一中,成都

3610500

2.成都市石室天府中学，成都610000

3.济源市第六中学，河南济源459000

摘要：GeoGebra软件功能强大，易于上手，广泛应用于物理教学的可视化研究。将其融入高考综合题中，可以为抽

象概念创造具体的物理情境，从而加深学生对物理模型的理解。创新性地提出了利用GeoGebra软件进行物理模型仿真

的策略和步骤。基于这些策略，对近两年物理高考试卷中的均匀场问题、综合场问题及复合磁场临界问题等代表性的电

磁学问题进行了可视化研究。总结的仿真策略、技巧和方法为教师提供了有益的教学启发，并为核心素养的培养提供了

实践经验。

关键词：GeoGebra；带电粒子；轨迹；可视化

中图分类号：G633.7文献标识码：A文章编号：1003-6148(2025)3-0085-5

高中物理电磁学部分理论性强、概念抽象，难实验室的操作相对简单[7-8],但创新空间有限,系

以制作合适的教具进行演示。学生往往难以形成统预设的参数不便于实时调节，可能无法真实还

直观的物理图像，仅靠文字描述和公式介绍显得原实验情境。

枯燥，导致学习兴趣低下。此外，该部分题目的设相比之下,GeoGebra软件功能全面、编程简

计综合性强且难度较大，对学生的空间想象能力单、免费开源，对计算机性能要求不高，能够在多

要求较高。带电粒子在磁场中的运动是高中物理平台和网页上直接运行[9]。该软件具有强大的交

必修第三册的热门考点，尤其是带电粒子在有界互性，数据计算准确，能够节约实验数据处理时

磁场中运动的临界情况。此外，带电粒子的多解问间，并轻松绘制多维图像，直观展示图像的动态

题和周期性问题等综合性问题也具有较强的开变化效果，实现整个物理过程的可视化。因此，使

放性。因此，使用仿真软件辅助教学、建构物理模用GeoGebra软件动态展示轨迹辅助教学，分析

型,对于突破电磁学教学中的重难点显得尤为重要。几何关系和临界条件，有助于学生理解动态变化

目前常用的仿真软件包括MATLAB1]、Math-过程，掌握常见结论并快速找到解题突破口。与

ematica[2]Maple[3],VPython[4],Algodoo和Nobook常规的板书讲解相比，动画形式更能吸引学生的

等。其中,MATLAB、Mathematica和Maple需要较兴趣，呈现方式更加规范和直观。

强的编程基础，学习和创新的门槛较高，不利于1GeoGebra软件仿真的策略

推广。Vpython可以模拟物理动画[5],作图能力对于教师如何恰当地利用GeoGebra进行电

强，但调试代码时较为麻烦。几何画板的脚本功磁学习题的仿真，提供了制作课件的思路，并结

能使用难度较大,物理演示能力有限[6]。Al-合案例进行应用。内容包括如何利用指令完成参

godoo和Nobook操作简单,动态力学问题的演示数设置、动画的绘制和美化等，如图1所示。

效果很好，但原理较为复杂。虽然各种仿真物理(1)复习相关电磁学知识：

收稿日期：2024-09-01

基金项目：四川省教育信息技术研究项目“基于中华传统科技文化的初中STEAM校本课程建设”(DSJZXKT023)；

济源市基础教育教学研究项目“高中物理教学中情境创设的实践研究”(JY240656)。

作者简介：邓欣（2002-），女，中学二级教师，主要从事高中物理教学研究。