导体球壳内外电场与电势分布的可视化研究  

作　　者：张晨曦 罗晓琴[1] 王馨怡 

机构地区：[1]苏州大学东吴学院,215006 [2]苏州大学物理科学与技术学院,215006

出　　处：《中学教学参考》2024年第32期33-36,共4页Reference for Middle School Teaching

基　　金：2020年苏州大学普通物理学课程2020-3I工程—混合式项目;2021年苏州大学高等教育教改研究课题(5731503622);2021年江苏高校“教学研究工作”专项课题(7116100221);2021年教育部产学研项目“AI驱动的大学物理个性化教学模式设计与实践”。

摘　　要：内屏蔽的相关知识抽象性强、复杂度高,是培养资优生科学素养的拓展素材。文章结合内屏蔽内容,针对学生的学习困惑,探究点电荷位于非球心位置时导体球壳内外电场与电势的分布情况。利用镜像法确定了导体球壳内表面感应电荷的分布;基于叠加原理,推导出了导体球壳空间电场电势的表达式;根据电场强度与电势的微分关系,得到了电场的分布情况。通过Mathematica软件进行数值计算与绘图,实现了电场与电势分布的可视化,帮助学生构建了清晰的内屏蔽概念。

关 键 词：内屏蔽 导体球壳 电场 电势 分布 

分 类 号：G633.7[文化科学—教育学]