静电感应的教学

静电感应的教导：认真实验，了解其揭露

it.Electrostatic的静电感应是电磁field.Weather基本还是不了解它会影响电磁场directly.This 文章的学习显示出严重的实验是如何教和理解显示感应是因为charges.The第一个实验之间的相互作用的收费再分配验电器experimental.Through这表明学生只知道有关于验电器费用，但他们并不清楚是怎么回事charged.Rethink它，我们可以发现，在的电荷的重新分配的过程中，会出现弱current.And它将由电流计进行检查，虽然它是如此weak.It是第二experiment.We可以看到，检流计的指针偏转弱酸和其方向变化与带电体关闭metal.In为了更清楚地观察到这种现象的方法中，我们使用光杠杆法扩增的现象用光标galvanometer.It是第三experiment.Obviously，让自由电荷移动，产生微弱的电流和再分配上的金属最终是function.Most重要的是它是一种非接触式force.It是电动field.That是静电induction.These实验的发现不仅让学生了解了该揭露静电感应，但也带来了物理思想和方法。

一，概述

什么是教育重要的不是什么同学知道期末考试的日子，而是学习怎样留住他们，并可以在以后申请的岁月。[1]这些都是思想和一个subject.The静电感应方法是基本杨钊刚做了电磁field.A研究表明，在第一，只有10％的物理专业学生和三个正确认识静电感应和70％说，静电感应的原因是在转移收费。[2] C.Guraswamy的研究发现，大多数的理论物理的学生，在美国不能正确理解导体之间的电荷转移。[3]

为什么大多数学生不明白这个如此简单和最常见的物理现象，在我们的日常生活中？[4] [5]，因为在它的教学中，我们通常只是向学生介绍一些小实验，关于它的结果，而是在揭开它[6] [7] [8][9] [10] [11] [12] [13]。与带电体与金属之间的做法通常是定性的，因为我们担心在这个级别显示，有两类负责，这些费用产生的力量在彼此和收费之间的力量变化与收费分离。[14]虽然有一些研究，如张敛的[15]，它调查显示，似乎它是不成功enough.Showing 的静电感应的处理，以了解它的leaners.The下一个严重的实验就能解决问题的关键。

ⅱ.Background

我们应该记住，这是静电现象，首先由古希腊人注意到。[16]如果是丝绸和玻璃棒或毛皮和橡胶棒摩擦对方的东西，例如，有两类充电的一是丝绸和橡胶杆时，对皮毛和玻璃rod.The 美国物理学家B.Franklin另一个名为前者的负电荷，而后者正charge.And相同的电荷互相排斥的异种电荷互相吸引。[高，17]

除了摩擦，有一个现象，即可以其他使人体带电称为静电induction.The说明的是，当带电体封闭到导体时，由于电荷之间的力，该自由电荷可以从接近或分开带电体，因此该导体的一端得到相同的排序的电荷与其他获取的另一个。〔高，18]但是，我们必须清除让带电体是静电感应的结果。静电感应是一个过程。这就是我们所关心的。在静电感应的研究，法拉第证明，静电是由电介质粒子转移，而不是在远处的动作，这是他的力量和场论线理论的关键一步。[19]也就是说，诱导的方法是一种对收费的非接触力的作用。这些费用施加力于彼此，并且电荷之间的力随的电荷的分离。[20]最后的电荷被重新分配，从而在导体被充电。这是提出这是一种此事。这是我们应该知道的。

但是，另一个问题出来了，这我们怎么证明自由电荷正好被迫移动终于重新分配？最重要的是教师如何让学生理解。所以重新考虑感应的过程中，由于自由电荷所用的导体移动，由于在非接触力，存在于它的电流一定，因为我们知道，自由电荷的定向移动可以产生电流。并且，我们可以推测，该电流的方向与在带电体的电荷而变化。我们要做的是检查电流及其方向。

实验Ⅲ。

ExperimentⅠ，验电器试验

在物理教学中，确保自身的知识的严谨性是必要的。因此，静电感应的教学过程中，必须有

它证明了一个实验，该带电体有一种的时候，他们相互接近的导体实际影响。它的验电器experimental.Fig.1Experimental，当由靠近验电器（不接触）的丝磨碎的带正电的玻璃棒，金属箔B是打开的。[21]，我们可以推测，这是因为当带正电的玻璃棒关闭的验电器的上球A，负电荷移动到最上方的验电器由于电荷之间的力，所以正电荷的验电器的底部离开，然后将金属箔B是开放的。的处理之后，电荷被重新分配。因此，我们可以看到，这个实验只是表明了静电感应而这个过程的结果，但它实际上告诉我们，带电体都有一种实际影响上时，他们不接触，但靠近导体。这是不够的leaners去了解它。

试验Ⅱ，检流计实验

在诱导过程中，自由电荷直接的电荷之间的力的，因为移动。因此在该导体的电流。本实验将展示如何查看当前。在图2显示了它所需的实验设备。他们是振镜，金属箔，玻璃和橡胶棒，丝和皮毛。第一步骤是，与所述金属箔连接的正极和负极，如图所示。3。

实验的第一组

让这是由丝接近与该检流计的正极相连，如图中所示的金属箔的一端磨碎的玻璃棒。4，观察指针的变化。记录的现象后，触摸金属箔，使之完全放电。然后让玻璃棒靠近金属箔的另一端，如图所示。5，做和以前一样。所记录的现象示于表1中。

实验的第二组

这组实验是在与第一次相同，除了带电体是这样的橡胶棒其由毛皮磨碎。这样的记录的现象示于表2中。

从表中，我们可以看到，检流计的移动角度的指针，但little.The一方面这表示的是，有电流在导体和其方向与关闭，以在导体和带电body.The的方式发生变化具体分析将状态later.The另一件事其所示的是此电流是weakly.For的leaners，该电流太弱，observe.so现象需要被放大。

实验Ⅲ中，检流计指针

为了使leaners观察的现象更加明显，我们使用Fig.6.It光标振非常sensitive.When电流通过线圈A，平面镜B就旋转一定的角度，反映了这点从产生激光℃到光斑的接收屏幕D.The 运动范围点亮能够扩大与产生激光之间的距离的增大和接收screen.Connect所述金属箔与磁极，然后重复的手柄这个实验的第一和第二experiments.The结果示于表3。

Ⅳ.The结果与讨论

表1示出的振镜移动到负极侧的指针，当邻近的金属箔是年底玻璃棒用的正极和移动连接到另一极，当接近负端。这是因为玻璃杆获得了正电荷与真丝光栅后，在该导体的自由电荷直接移动的电荷之间的力的，因为并产生弱电流，但我们知道的电流的方向是相反的自由charge.That的移动方向就是为什么将指针移动到负侧时玻璃棒接近的正极和与正时靠近negative.But现象是不同的，而带电体是橡胶杆见表2.That是因为有当由fur.So磨碎的指针移动到正侧，在橡胶带负电荷时，它接近的负极和负极时靠近负。而且我们可以看到，被记录在表3中更清楚地在第三个实验中相同的现象。

通过实验，我们可以看到自由电荷移动直接exactly.That是静电induction.The之所以免费移动直接是一种的过程中的非连接force.That的电磁场。

ⅴ.The结论

的指针的移动，证明有电流在金属箔和电流证明，自由电荷移动directly.That就是说的自由电荷的微观运动被示出由宏观电流。它是静电感应的过程。它也是一个重要的物理概念。在第三个实验中扩大了运动范围，所以我们可以看到的现象明显。这是一个被称为放大的物理方法。

让学习者知道怎么想的，在物理教学21的一个重要目标。[22]认真实验的有关静电感应可以使leaners像物理学家，因为他们可以投入到实验完全当他们尝试了解静电induction.In总