２００７年第１２期
了，新奇的实验设计，妙趣横生的小制作，使学生兴趣盎然，课内知识得以在课外延伸和补充．
在教学过程中，教师还可以指导学生运用实验法、谈话法、调查法、查文献法等学习方法，使学生从被动的学习方式中解脱出来，进行自主式、研究性学习．随着科学技术的不断进步，各种先进的教学媒体走进了课堂．在教学过程中，教师可以借助投影仪、计算机等先进手段，激发学生的学习兴趣，实现教学效果的优化．
在探究过程中，鼓励学生之间的合作与交流，给
学生机会发表自己的见解，还要让学生通过物理课程，学习如何计划并调整自己，逐步形成一定的自主学习能力．学生因“疑”而引起的争论，教师不要强行制止和干涉，因为争论可使学生的思维始终处于
活跃状态，通过争论解决的问题，理解特别深刻，其
效果是一般性讲解无法达到的．而引起争论的，往往是生活中碰到的现实与物理原理表面上相“矛盾”，或者平时形成的概念与严格定义的物理概念不一致的问题，教师设计这样一些问题，引起学生的悖论，
对澄清学生的错误认识大有好处．例如力学中“力是不是物体运动的原因？”学生思维能力的发展总是和语言分不开的，在主动探究的基础上，便是培养学生正确地掌握学科语言表达能力的契机．
探究式实验教学，学生的学习兴趣由“疑”而生，解疑释疑，诱发学生思考，培养了学生的观察分析能力，提高学生的技能技巧．开发学生智能，调节学生思维节奏，点燃了学生创新思维的火花，在新课
标的基础上，学生综合素质得到了整体的提高．
电容器一极板为何常常接地
徐正海
（当涂一中
安徽当涂
２４３１００）
在静电场的教学中，我们经常碰到平行板电容器一极板接地的情境．老师解释时一般只是说“为了让接地极板保持和大地一样的零电势”，学生对此仍然比较困惑．原来，一方面我们能取大地的电势为零，且凡接地的导体电势皆为零，是缘于地球可以看作一个极大的（对通常的带电体来说是无限大的）
一５６一
万
方数据物理通报短文荟萃
导体球，它的电容Ｃ＝了ｒ＝７１０ｐＦ相对较大．而一般带电体与地球接通，可能流人（或流出）地球的电荷△ｑ非常小，即由此引起地球电势的变化ＡＥ＝
＾一
岩亦很小，可以忽略不计；另一方面，地面附近的带
Ｕ
电体由于静电感应引起的地球电荷分布的变化也是极小的，可以忽略不计．因此从两个方面结合起来看，地球就是一个电势稳定的大导体，以大地作为电势的参考并规定地球的电势为零既方便又合理．
众所周知，给电容器带电方式不仅可以通过电源充电，也可以通过静电感应并利用极板接地的方法来起电．笔者最近在分析一些高考模拟题时还发现接地的极板能营造出一个特殊的电场区域，因此针对这方面的问题梳理一下认识颇有意义．
【例ｌ】如图ｌ所示，一个很大的薄金属板水平放
Ｔｏ＋Ｑ
Ｉ
ｈ
图１
置，在其上方距板为ｈ处有一电荷为＋ｐ的点电荷，在金属板上表面放置一个质量为ｍ的绝缘的带电小球，电荷为＋ｑ（不影响原电场），ｑ与Ｑ在同一竖直线上，求带电小球受到的支持力．
【分析】首先＋Ｑ电荷引起金属板发生静电感
应，在金属板上板面出现负电荷分布．下板面出现正电荷分布．若此时才让金属板接地，则由于此前金属板电势高于大地的电势，地上的电子会中和下板面
的正电荷．此后带电小球将受到＋Ｑ电荷和金属板板面感应电荷叠加电场的共同作用．基于它们的电场线与金属板表面垂直的特点，联想到一对等量异
种电荷的中垂面上的电场与此有着相似情形，于是带电小球ｑ受到金属板的支持力可巧解为Ｎ：ｍｇ
＋笔笋．实际上，只有深入思考我们才会发现板接
，ｌ一
地使其上表面出现的感应电荷在导体外任一点Ｐ处产生的场强一定会和感应电荷在对称点Ｐ７处的
场强镜像对称，于是感应电荷的作用和在与ｐ以金
属板为对称的位置上放一个一Ｏ电荷的作用完全等效，这就是所谓的“电像法”．
２００７年第１２期
【例２】说明用静电计测量已充电的平行板电容
器两极板间的电势差的原理（图２）．
图２
【分析】在教材中，静电汁测量电势差的原理没
有阐明．在流行的高考复习资料中，如是说明：电容改变时电容器的极板带电荷几乎不变，而静电计的指针却发生偏转（肯定是验电杆上所带电荷发生了变化）．这个似乎矛盾的说法需要辨析．若图２中电容器右极板带正电荷，接地的电容器左极板只会带上（等量的）负电荷，而相联的验电杆也将带上少量正电荷．因为静电计的外壳与验电杆彼此绝缘也构成一个电容器（电容很小），接地外壳上也感应有少量负电荷．故该装置的本质是两个电容器的并联，其
总带电荷是不变的．当平行板电容器的电容减小时，
两板间电压会增大，此时验电杆上所带电荷要少许增加，这才是静电计指针偏角增大的真正原因，反之亦然．事实上，这两条接地线不仅保证了二者的等电势，而且还让平行板电容器的电场几乎屏蔽在两极板间．
【例３】如图３所示，水平放置的平行金属板Ａ、Ｂ
相距为ｄ，Ａ接地且中央有一小孔，小孔正上方距Ａ板＾高处有一绝缘的盛有带正电液体的漏斗，设漏下的液滴质量为ｍ，带电荷均为＋ｑ，且前一滴落到Ｂ上均匀散开后，后一滴刚开始由静止下落．若Ａ、Ｂ构成电容器的电容为ｃ，求落到下板Ｂ上液滴数ｎ不超过多少．
”？＋ｑ
Ａ
Ｂ
图３
【分析】从理论知，一块无限大的均匀带电（电
万
方数据物理通报短文荟萃
荷的面密度为叮）薄板周围空间的场强是匀强电场，场强大小为Ｅ＝２，ｒｋａ．则一般而言，对一块较大带电薄板附近空间的电场也可视为上式大小的匀强场强．在图３中，若不考虑Ａ极板的存在，带正电的Ｂ板会在其板上下空间都产生匀强电场，事实上正是有接地的平行Ａ板及静电感应现象的缘故，两板间才存在着Ｅ＝４ｎｋａ的场强，而两板外围没有电场．据题意两板间的电场还是逐渐增强起来的．倘若Ａ板
不接地，其板上方会有感应电荷产生的电场，而且随Ｂ板上液滴的增多而增大．由此可见，这里的Ａ板接地保证了电场只存在于两板间，以使问题有一个清晰解，求得
凡＝掣
纵观上述三个实例，可以说正是由于一极板接地，首先稳定了接地板的电势，其次留住了电容器极板内侧的异种电荷，即与此同时保存了板间的电场（可视为匀强电场）；另外，相对电容器外部来讲，两极板上的电荷所产生的两场强相互叠加可以抵消，还造就了一个非常经典的力学空间．以上内容，教师应引起足够重视．
对一个物理概念的补充认识
王吉颖
（枣庄市第三中学
山东枣庄
２７７１０２）
有这样一道题目：如图１所示．一轻质弹簧左端
囝１
固定在长木板Ｂ的左端，右端与－ｄ，木块Ａ连结，且Ａ与Ｂ之间及Ｂ与地面之间的摩擦不计．开始时，Ａ、Ｂ均静止；现在对Ａ、Ｂ同时分别施加等大反向的水
平恒力ＦＩ和兄，设两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度，对Ａ与Ｂ组
成的系统有
Ａ．由于Ｆｌ和Ｆ２等大反向，故系统机械能守恒Ｂ．当弹簧弹力大小与Ｆｌ、，２大小相等时，Ａ、Ｂ各自的动能最大
一５７—
电容器一极板为何常常接地
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
徐正海
当涂一中,安徽,当涂,243100物理通报
PHYSICS BULLETIN2007(12)
本文读者也读过(10条)
1. 高洁 再谈平行板电容器内介质极化的功能过程[期刊论文]-广东教育学院学报2004,24(2)2. 王立勇 电容器易错问题解析[期刊论文]-高中数理化（高二）2007(10)
3. 贾永强.叶永卫 浅论非平行板电容器电容与电场强度[期刊论文]-运城学院学报2003,21(3)4. 石晓兵 一道电场习题的延伸[期刊论文]-中学生数理化（高二版）2008(11)
5. 侯立建.Hou Lijian 巧设桥梁解决难题——动量定理在电磁感应问题中的两个重要应用[期刊论文]-物理通报2008(2)
6. 何万龄 电容器应用问题的理解[期刊论文]-中学生数理化（高二版）2008(11)
7. 赵素琴.ZHAO Su-qin 电容器电容的广义定义和计算方法[期刊论文]-德州学院学报2006,22(3)8. 段春和 物理教学中的"反思性学习"[期刊论文]-物理通报2007(12)
9. 廖建生.Liao Jiansheng 力的合成演示实验的弊端及改进[期刊论文]-物理通报2007(12)
10. 张红明.Zhang Hongming 实验探究和理论推证的完备结合——"弹性势能"的教学[期刊论文]-物理通报2008(2)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_wltb200712022.aspx
２００７年第１２期
了，新奇的实验设计，妙趣横生的小制作，使学生兴趣盎然，课内知识得以在课外延伸和补充．
在教学过程中，教师还可以指导学生运用实验法、谈话法、调查法、查文献法等学习方法，使学生从被动的学习方式中解脱出来，进行自主式、研究性学习．随着科学技术的不断进步，各种先进的教学媒体走进了课堂．在教学过程中，教师可以借助投影仪、计算机等先进手段，激发学生的学习兴趣，实现教学效果的优化．
在探究过程中，鼓励学生之间的合作与交流，给
学生机会发表自己的见解，还要让学生通过物理课程，学习如何计划并调整自己，逐步形成一定的自主学习能力．学生因“疑”而引起的争论，教师不要强行制止和干涉，因为争论可使学生的思维始终处于
活跃状态，通过争论解决的问题，理解特别深刻，其
效果是一般性讲解无法达到的．而引起争论的，往往是生活中碰到的现实与物理原理表面上相“矛盾”，或者平时形成的概念与严格定义的物理概念不一致的问题，教师设计这样一些问题，引起学生的悖论，
对澄清学生的错误认识大有好处．例如力学中“力是不是物体运动的原因？”学生思维能力的发展总是和语言分不开的，在主动探究的基础上，便是培养学生正确地掌握学科语言表达能力的契机．
探究式实验教学，学生的学习兴趣由“疑”而生，解疑释疑，诱发学生思考，培养了学生的观察分析能力，提高学生的技能技巧．开发学生智能，调节学生思维节奏，点燃了学生创新思维的火花，在新课
标的基础上，学生综合素质得到了整体的提高．
电容器一极板为何常常接地
徐正海
（当涂一中
安徽当涂
２４３１００）
在静电场的教学中，我们经常碰到平行板电容器一极板接地的情境．老师解释时一般只是说“为了让接地极板保持和大地一样的零电势”，学生对此仍然比较困惑．原来，一方面我们能取大地的电势为零，且凡接地的导体电势皆为零，是缘于地球可以看作一个极大的（对通常的带电体来说是无限大的）
一５６一
万
方数据物理通报短文荟萃
导体球，它的电容Ｃ＝了ｒ＝７１０ｐＦ相对较大．而一般带电体与地球接通，可能流人（或流出）地球的电荷△ｑ非常小，即由此引起地球电势的变化ＡＥ＝
＾一
岩亦很小，可以忽略不计；另一方面，地面附近的带
Ｕ
电体由于静电感应引起的地球电荷分布的变化也是极小的，可以忽略不计．因此从两个方面结合起来看，地球就是一个电势稳定的大导体，以大地作为电势的参考并规定地球的电势为零既方便又合理．
众所周知，给电容器带电方式不仅可以通过电源充电，也可以通过静电感应并利用极板接地的方法来起电．笔者最近在分析一些高考模拟题时还发现接地的极板能营造出一个特殊的电场区域，因此针对这方面的问题梳理一下认识颇有意义．
【例ｌ】如图ｌ所示，一个很大的薄金属板水平放
Ｔｏ＋Ｑ
Ｉ
ｈ
图１
置，在其上方距板为ｈ处有一电荷为＋ｐ的点电荷，在金属板上表面放置一个质量为ｍ的绝缘的带电小球，电荷为＋ｑ（不影响原电场），ｑ与Ｑ在同一竖直线上，求带电小球受到的支持力．
【分析】首先＋Ｑ电荷引起金属板发生静电感
应，在金属板上板面出现负电荷分布．下板面出现正电荷分布．若此时才让金属板接地，则由于此前金属板电势高于大地的电势，地上的电子会中和下板面
的正电荷．此后带电小球将受到＋Ｑ电荷和金属板板面感应电荷叠加电场的共同作用．基于它们的电场线与金属板表面垂直的特点，联想到一对等量异
种电荷的中垂面上的电场与此有着相似情形，于是带电小球ｑ受到金属板的支持力可巧解为Ｎ：ｍｇ
＋笔笋．实际上，只有深入思考我们才会发现板接
，ｌ一
地使其上表面出现的感应电荷在导体外任一点Ｐ处产生的场强一定会和感应电荷在对称点Ｐ７处的
场强镜像对称，于是感应电荷的作用和在与ｐ以金
属板为对称的位置上放一个一Ｏ电荷的作用完全等效，这就是所谓的“电像法”．
２００７年第１２期
【例２】说明用静电计测量已充电的平行板电容
器两极板间的电势差的原理（图２）．
图２
【分析】在教材中，静电汁测量电势差的原理没
有阐明．在流行的高考复习资料中，如是说明：电容改变时电容器的极板带电荷几乎不变，而静电计的指针却发生偏转（肯定是验电杆上所带电荷发生了变化）．这个似乎矛盾的说法需要辨析．若图２中电容器右极板带正电荷，接地的电容器左极板只会带上（等量的）负电荷，而相联的验电杆也将带上少量正电荷．因为静电计的外壳与验电杆彼此绝缘也构成一个电容器（电容很小），接地外壳上也感应有少量负电荷．故该装置的本质是两个电容器的并联，其
总带电荷是不变的．当平行板电容器的电容减小时，
两板间电压会增大，此时验电杆上所带电荷要少许增加，这才是静电计指针偏角增大的真正原因，反之亦然．事实上，这两条接地线不仅保证了二者的等电势，而且还让平行板电容器的电场几乎屏蔽在两极板间．
【例３】如图３所示，水平放置的平行金属板Ａ、Ｂ
相距为ｄ，Ａ接地且中央有一小孔，小孔正上方距Ａ板＾高处有一绝缘的盛有带正电液体的漏斗，设漏下的液滴质量为ｍ，带电荷均为＋ｑ，且前一滴落到Ｂ上均匀散开后，后一滴刚开始由静止下落．若Ａ、Ｂ构成电容器的电容为ｃ，求落到下板Ｂ上液滴数ｎ不超过多少．
”？＋ｑ
Ａ
Ｂ
图３
【分析】从理论知，一块无限大的均匀带电（电
万
方数据物理通报短文荟萃
荷的面密度为叮）薄板周围空间的场强是匀强电场，场强大小为Ｅ＝２，ｒｋａ．则一般而言，对一块较大带电薄板附近空间的电场也可视为上式大小的匀强场强．在图３中，若不考虑Ａ极板的存在，带正电的Ｂ板会在其板上下空间都产生匀强电场，事实上正是有接地的平行Ａ板及静电感应现象的缘故，两板间才存在着Ｅ＝４ｎｋａ的场强，而两板外围没有电场．据题意两板间的电场还是逐渐增强起来的．倘若Ａ板
不接地，其板上方会有感应电荷产生的电场，而且随Ｂ板上液滴的增多而增大．由此可见，这里的Ａ板接地保证了电场只存在于两板间，以使问题有一个清晰解，求得
凡＝掣
纵观上述三个实例，可以说正是由于一极板接地，首先稳定了接地板的电势，其次留住了电容器极板内侧的异种电荷，即与此同时保存了板间的电场（可视为匀强电场）；另外，相对电容器外部来讲，两极板上的电荷所产生的两场强相互叠加可以抵消，还造就了一个非常经典的力学空间．以上内容，教师应引起足够重视．
对一个物理概念的补充认识
王吉颖
（枣庄市第三中学
山东枣庄
２７７１０２）
有这样一道题目：如图１所示．一轻质弹簧左端
囝１
固定在长木板Ｂ的左端，右端与－ｄ，木块Ａ连结，且Ａ与Ｂ之间及Ｂ与地面之间的摩擦不计．开始时，Ａ、Ｂ均静止；现在对Ａ、Ｂ同时分别施加等大反向的水
平恒力ＦＩ和兄，设两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度，对Ａ与Ｂ组
成的系统有
Ａ．由于Ｆｌ和Ｆ２等大反向，故系统机械能守恒Ｂ．当弹簧弹力大小与Ｆｌ、，２大小相等时，Ａ、Ｂ各自的动能最大
一５７—
电容器一极板为何常常接地
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
徐正海
当涂一中,安徽,当涂,243100物理通报
PHYSICS BULLETIN2007(12)
本文读者也读过(10条)
1. 高洁 再谈平行板电容器内介质极化的功能过程[期刊论文]-广东教育学院学报2004,24(2)2. 王立勇 电容器易错问题解析[期刊论文]-高中数理化（高二）2007(10)
3. 贾永强.叶永卫 浅论非平行板电容器电容与电场强度[期刊论文]-运城学院学报2003,21(3)4. 石晓兵 一道电场习题的延伸[期刊论文]-中学生数理化（高二版）2008(11)
5. 侯立建.Hou Lijian 巧设桥梁解决难题——动量定理在电磁感应问题中的两个重要应用[期刊论文]-物理通报2008(2)
6. 何万龄 电容器应用问题的理解[期刊论文]-中学生数理化（高二版）2008(11)
7. 赵素琴.ZHAO Su-qin 电容器电容的广义定义和计算方法[期刊论文]-德州学院学报2006,22(3)8. 段春和 物理教学中的"反思性学习"[期刊论文]-物理通报2007(12)
9. 廖建生.Liao Jiansheng 力的合成演示实验的弊端及改进[期刊论文]-物理通报2007(12)
10. 张红明.Zhang Hongming 实验探究和理论推证的完备结合——"弹性势能"的教学[期刊论文]-物理通报2008(2)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_wltb200712022.aspx