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      由一條選擇題談靜電力常量

      2014-08-28 05:47:12
      物理之友 2014年9期
      關(guān)鍵詞:庫侖定律靜電力點(diǎn)電荷

      (江蘇省儀征市陳集中學(xué),江蘇 儀征 211408)

      物理學(xué)史是中學(xué)物理知識的重要部分,許多選擇題中有對物理學(xué)史的考查,往往比較簡單.但是如果對物理學(xué)史的研究不夠深入,編出的題目就不夠嚴(yán)謹(jǐn)甚至可能誤導(dǎo),使學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)亂.筆者認(rèn)為下面一道題的答案值得商榷.

      題目:在物理學(xué)發(fā)展史中,許多科學(xué)家通過自己不懈的努力和聰明才智做出了卓越的貢獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)了許多重要的自然規(guī)律,形成了科學(xué)的解決問題的方法,下列說法正確的是( ).

      A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量

      B.庫侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了庫侖定律,并測出了靜電力常量k的值

      C.探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量的方法

      D.把帶電體看成點(diǎn)電荷運(yùn)用了理想化模型的方法

      參考答案:牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測出了萬有引力常量,故A錯(cuò)誤.庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了庫侖定律,并通過扭秤實(shí)驗(yàn)測出了靜電力常量,故B正確.探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了等效思想,C錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷是一種理想化模型,D正確.

      值得商榷的答案是B選項(xiàng),庫侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了庫侖定律,并測出了靜電力常量k的值,其中前一句是正確的,而后一句話編題者以為是庫侖測出了靜電力常量k的值,而事實(shí)真的是如此嗎?我們先了解一下庫侖研究的過程.

      然而18世紀(jì)中期,物理學(xué)家既沒有度量帶電體所帶電荷量的方法,也沒有測量電荷之間非常小的相互作用的工具.法國人庫侖憑著物理學(xué)家敏銳的直覺,斷定一個(gè)帶電金屬球與另一個(gè)半徑、材料完全相同的不帶電的金屬球接觸后再分開,每球的帶電量應(yīng)是原帶電球電荷量的一半,從而巧妙地解決了金屬球所帶電量倍數(shù)變化的問題,通過這種關(guān)系找到了電荷間力的比例關(guān)系,由此看來,在庫侖那個(gè)時(shí)代還不能真正準(zhǔn)確地測量出兩個(gè)電荷之間力的大小.那是誰測量出靜電力常量k的值呢?

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