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        對“靜電感應(yīng)”表述的一點小建議

        2007-12-31 00:00:00梁金寶
        物理教學(xué)探討 2007年24期

        上海科技出版的初中9年級物理教材第45頁的“加油站”對靜電感應(yīng)有這樣的表述:一個帶電的物體與不帶電的導(dǎo)體相互靠近時,由于電荷間的相互作用,會使導(dǎo)體內(nèi)部的電荷重新分布。異種電荷被吸引到帶電體附近的一端,而同種電荷被排斥到遠(yuǎn)離帶電體的另一端,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng),如圖1所示。

        我覺得該表述中的“異種電荷被吸引到帶電體的另一端”的說法值得商榷,至少沒有明確反應(yīng)出靜電感應(yīng)的本質(zhì)。我不知道作者究竟是從哪個角度在考慮問題,是不是考慮到初中學(xué)生知識水平和接受能力不夠高,而故意模糊表述呢,還是其它原因?不過我還是覺得,概念或規(guī)律不管在哪個學(xué)習(xí)階段,物理的表述也必須非常嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確和科學(xué),要讓同學(xué)通過物理知識的學(xué)習(xí),盡量了解發(fā)生這一物理過程的本質(zhì)。

        初中同學(xué)知道:原子由原子核和核外電子組成,原子核所帶的正電荷數(shù)與核外負(fù)電荷數(shù)相等,對外不顯電性。對金屬導(dǎo)體來說,原子最外層電子很容易擺脫原子核的引力束縛而成為自由電子,所以金屬導(dǎo)體里有大量的自由電子,可以比較自由的移動。而原子核只是在非常狹小的范圍內(nèi)做非常微小的振動,所以原子核所帶的正電荷我們完全可以認(rèn)為不能移動。因此金屬導(dǎo)體內(nèi)部能移動的自由電荷只有自由電子。(以下所說的導(dǎo)體都指金屬導(dǎo)體。)

        如圖2所示的情況,應(yīng)該是自由電子被帶正電的物體吸引到導(dǎo)體的右端,而導(dǎo)體的左端是因為自由電子右移而是正電。

        在圖3所示中,因為導(dǎo)體中帶負(fù)電的電子被帶負(fù)電的物體排斥向?qū)w的左端轉(zhuǎn)移而使導(dǎo)體的左端是負(fù)電,而導(dǎo)體的右端由于電子左移而是正電。

        綜上所述,靜電感應(yīng)的本質(zhì)是“由于電荷間的相互作用導(dǎo)體中的電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移”,即有“得失電子”的現(xiàn)象發(fā)生,導(dǎo)體得到了電子的一端顯負(fù)電,推動電子的一端顯正電,且兩端帶等量的異種電荷。因此建議,可把上述教材中“靜電感應(yīng)”的表述改為:一個帶電的物體與不帶電的金屬導(dǎo)體相互靠近時,金屬導(dǎo)體里的自由電子由于受到帶電體的作用而發(fā)生“電子轉(zhuǎn)移”進(jìn)而重新分布,使導(dǎo)體得到電子的一端帶負(fù)電,失去電子的一端帶等量正電的現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。

        注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。

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