電荷在導(dǎo)體上的分布演示實驗改進(jìn)

文吉林松花江中學(xué)朱振棟孫云明

電荷在導(dǎo)體上的分布演示實驗改進(jìn)

文吉林松花江中學(xué)朱振棟孫云明

高中物理新課標(biāo)選修1－1安排了一個“觀察電荷在導(dǎo)體上的分布”的演示實驗，用以探究電荷在帶電導(dǎo)體表面上的分布規(guī)律。

由于原實驗不能保證在3次檢驗帶電情況過程中導(dǎo)體帶電量相等，所以我們對該實驗進(jìn)行了改進(jìn)。

一、原實驗方法

如圖1，把導(dǎo)體安放在絕緣支架上，并使導(dǎo)體帶電。然后用帶絕緣柄的驗電球P接觸導(dǎo)體A點，再與驗電器接觸，檢驗A點帶電情況。按同樣的方法也可以檢驗B點、C點的帶電情況。

圖1 檢驗A、B、C點的帶電情況

二、改進(jìn)后的實驗方法

1.實驗裝置

如圖2，用鐵絲圍成與尖形導(dǎo)體外形曲率一致的一段，把和導(dǎo)體平直部分相對的一端圍成“U”形插入用木方做成的支架內(nèi)。在鐵絲上套兩段塑料管，起絕緣作用。從香煙內(nèi)的錫箔紙上剪兩段寬為1.5cm、長為10cm（長短依支架高度而定）的箔片，把箔片的一端圍個圈，用膠水粘牢，套在塑料管上（圖中A、B位置），使支架高于導(dǎo)體2至3cm。

圖2 電荷在導(dǎo)體上的分布演示裝置

2.實驗方法

讓支架靠近導(dǎo)體，箔片和導(dǎo)體水平相距約6至7cm，保持箔片A、B與導(dǎo)體距離相等。使導(dǎo)體帶電，由于靜電感應(yīng)可看到箔片B首先接觸導(dǎo)體，說明B處所帶的電荷多于A處。電荷在導(dǎo)體表面的分布是不均勻的：突出處電荷比較密集，平坦處電荷較為稀疏。

三、說明

1.箔片的長度、箔片與導(dǎo)體的水平間距根據(jù)實驗情況而定，以保證實驗效果最佳。即A剛好接觸導(dǎo)體，B只有擺動趨勢，不接觸導(dǎo)體。

2.實驗裝置簡單，效果明顯，保證了在檢驗導(dǎo)體帶電過程中，導(dǎo)體帶電量相等。