組裝低成本可升降球形導體

摘 要：本文介紹了利用廢舊材料和現(xiàn)有儀器零件組裝制作低成本可升降球形導體的方法。

關鍵詞：組裝；可升降；球形導體

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2007)12(S)-0060-2

2313球形導體(市售價為90~99．50元／個)，在高二物理電磁學的電場一章中確三個演示實驗用到：P117的靜電感應、P118的帶電小球所受電力大小比較及P126的靜電屏蔽。我校高二級現(xiàn)有18個教學班，演示儀器需3~5個，而學校原來只用兩個法拉第球代替球形導體，所以急需增加球形導體。另外，法拉第球(球心相對桌面28cm)與現(xiàn)有枕形導體(中心相對桌面19cm)，做靜電感應實驗因高低不匹配，演示也很不方便。

鑒于這兩個原因，筆者設計并制作了三個可升降球形導體，不但滿足了今年的教學要求，更解決了實驗裝置不匹配的問題，還為學校節(jié)省了一筆可觀資金。下面，作一簡單介紹。

1 所需器材

φ80金屬圓球(在不銹鋼加工鋪借)、底座(陰極射線管底座代用)、升降托桿(5ml一次性塑料注射器廢物利用)、塑料瓶蓋(廢物利用)、雙面膠帶或三秒膠水。

2 制作及保護方法

(1)用雙面膠帶或三秒膠水將口部朝上的塑料瓶蓋粘固在5ml塑料注射器活塞柄上端平圓片上，將注射器針管插入陰極射線管膠木圓底座的插孔內(nèi)，再將φ80的金屬球置于塑料瓶蓋上面，球形導體即制成(圖1)。

(2）給膠木底座插孔中夾一根細線繩，可使針管既緊固不搖動，又能升降卻不滑動。抽活塞柄桿時金屬球能升高5cm，拔針管體時它又能升高5cm，二級提升能使金屬球球心距底座底面高度在15~25cm之間變化。

（3）實驗結束后，最好將注射針管拔出并換插塑料漏斗，將金屬球放置在漏斗內(nèi)，可防止其不慎掉地碰損。

3 教具特點

(1）造價低(只用8．00元買一個金屬球)或無成本(借用金屬球)，能給學校節(jié)省資金，適宜在貧困地區(qū)中學大力推廣。

(2）具有兩級升降功能，可根據(jù)不同實驗之要求調(diào)整帶電球高度。

（3）撐托帶電球的支柱上端是塑料、下端是膠木，絕緣性能好。

（4）這一低成本、易制作且性能佳的自制教具用于實驗教學后能激發(fā)學生興趣、啟迪學生心靈、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

4 另一制法

支柱及底座不變，用表面平粘鋁箔的市售皮球制作成金屬球，這樣制成的球形導體帶電性能同樣很好，愛好創(chuàng)新者不妨一試。

(欄目編輯王柏廬)

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。