巧做靜電小實(shí)驗(yàn)

■李衛(wèi)東

巧做靜電小實(shí)驗(yàn)

■李衛(wèi)東

靜電現(xiàn)象在人們的生活中司空見慣，但在課堂上完成靜電實(shí)驗(yàn)卻容易失敗，因?yàn)殪o電實(shí)驗(yàn)要求空氣濕度小，實(shí)驗(yàn)器材的絕緣性能好。而演示實(shí)驗(yàn)都是在教室完成，學(xué)生較多，每個(gè)人的呼吸會(huì)帶出大量的水汽，再遇上陰雨潮濕天氣，如果不采用恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)手段和方法，想成功地完成好靜電實(shí)驗(yàn)幾乎是不可能的。為此，筆者設(shè)計(jì)、制作一個(gè)靜電實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)效果很好，趣味性很強(qiáng)，能收到很好的實(shí)驗(yàn)效果，給學(xué)生留下深刻的印象。

1 實(shí)驗(yàn)器材

木板（34 cm×17 cm×2 cm）1塊、木條（15 cm×4 cm×3 cm）4根、鐵釘4枚、粘合膠1管、有機(jī)玻璃板（34 cm×17 cm×2 cm)1塊、泡沫板（25 cm×10 cm）1塊、金屬板（25 cm×10 cm）1塊、絲綢1塊、帶鋁箔的香煙內(nèi)包裝紙1張、電吹風(fēng)機(jī)1臺(tái)。

2 儀器制作

將4根木條用鐵釘釘在木板的4個(gè)角上，用粘合膠將有機(jī)玻璃板粘在木條的上端，如圖1所示，儀器便制作完成。

3 實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象

1）將泡沫板放在儀器底板上，其上再放置金屬板。

2）將帶鋁箔的香煙內(nèi)包裝紙點(diǎn)燃，除去內(nèi)襯紙，只剩下鋁箔；將鋁箔剪成碎塊，用小塑料袋裝好備用。

3）用電吹機(jī)的熱風(fēng)擋均勻地吹拂整個(gè)儀器的表面2～3分鐘。

4）將鋁箔碎塊灑落在儀器的金屬板上。

5）用絲綢順著一個(gè)方向與有機(jī)玻璃板摩擦3～4下。

6）用手觸摸一下金屬板，可見鋁箔碎塊在有機(jī)玻璃板和金屬板之間反復(fù)來(lái)回跳動(dòng)多次，甚是有趣。

4 啟發(fā)思考問題

1）用手觸摸金屬板后，金屬板帶何種電荷？（帶有與玻璃板異種電荷，即負(fù)電荷。）

2）鋁箔與玻璃板接觸時(shí)帶何種電荷？（帶有與玻璃板同種電荷，即正電荷。）

3）鋁箔為何在玻璃板和金屬板之間反復(fù)跳躍？（當(dāng)鋁箔分別與玻璃板和金屬板接觸時(shí)，分別帶有與之相同的電荷，由于玻璃板和金屬板帶有異種電荷，所以鋁箔受到其中一板的排斥力，而受到另一板的吸引力，從而在兩板之間跳躍。）

5 實(shí)驗(yàn)原理

絲綢與有機(jī)玻璃板摩擦，玻璃板帶正電，由于靜電感應(yīng)，金屬板上表面感應(yīng)出負(fù)電荷、下表面感應(yīng)出正電荷，用手觸摸一下金屬板，大地上的電子經(jīng)過(guò)人體與金屬板下表面的正電荷中和，所以手撤離以后，金屬板便帶上負(fù)電荷。金屬板上的鋁箔也帶上負(fù)電荷，所以金屬板對(duì)其產(chǎn)生強(qiáng)有力的斥力作用，而玻璃板又對(duì)其產(chǎn)生吸引力的作用，所以鋁箔快速向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)鋁箔與帶正電的玻璃板接觸時(shí)，其上的負(fù)電荷被玻璃板上的正電荷中和，又重新帶上與玻璃板上相同的正電荷，此時(shí)其又受到玻璃板的排斥力、金屬板的吸引力作用，所以鋁箔又快速跳離玻璃板。如此，鋁箔便在兩板間反復(fù)跳躍。

綜上所述，該靜電小實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫刈C實(shí)摩擦起電、靜電感應(yīng)、靜電中和、電荷間的相互作用力等多種靜電現(xiàn)象?！?/p>

（作者單位：衡水職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.11.126