“聽(tīng)話”的泡沫小球

大家都碰到過(guò)這樣的現(xiàn)象嗎？在干燥的秋冬季節(jié)，夜晚我們脫毛衣時(shí)會(huì)聽(tīng)到噼里啪啦的聲音，還能看到火花；觸碰門(mén)鎖、扶手等物體時(shí)，會(huì)聽(tīng)到“啪”的一聲，指尖被刺痛；梳干燥的頭發(fā)時(shí)，頭發(fā)會(huì)“飄”起來(lái)……這是發(fā)生在人體的靜電現(xiàn)象。

大家知道嗎？其實(shí)，物體是由大量分子或原子組成的，原子又由原子核和核外電子組成，原子核帶正電，電子帶負(fù)電。通常情況下，原子內(nèi)正負(fù)電荷一樣多，顯電中性（如圖1）。但是，不同原子的原子核對(duì)核外電子的約束本領(lǐng)不同，導(dǎo)致電子會(huì)在物體之間轉(zhuǎn)移。靜電現(xiàn)象產(chǎn)生的原因其實(shí)就是電子的轉(zhuǎn)移。

兩個(gè)物體相互摩擦就能產(chǎn)生靜電，比如，毛皮與橡膠棒摩擦，橡膠棒會(huì)帶負(fù)電；絲綢與玻璃棒摩擦，玻璃棒會(huì)帶正電。那么帶靜電的物體有什么性質(zhì)呢？今天，讓我們一起來(lái)探究一下。

我們先準(zhǔn)備一根吸管，用紙巾反復(fù)摩擦幾次，然后將牙簽插在吸管中間，并將其放在另一根吸管的管口，成T型，用手撥動(dòng)水平方向的吸管，使其能輕松轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)即可。

再準(zhǔn)備一根吸管，同樣用紙巾反復(fù)摩擦幾次，緩緩靠近水平放置的吸管（如圖2），就可以看到水平放置的吸管因被排斥而轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。當(dāng)我們拿著這根吸管靠近頭發(fā)或碎紙屑時(shí)，可以觀察到它們被吸附在吸管上。通過(guò)查閱資料，我們不難發(fā)現(xiàn)帶同種電荷的物體會(huì)相互排斥，并且?guī)щ娢矬w可以吸引輕小的物體。

為了讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，我們可以用摩擦過(guò)的PVC管代替吸管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如圖3所示，將帶電的PVC管靠近易拉罐、紙杯、飲料瓶等，我們可以看到，它們會(huì)在桌面上滾動(dòng)起來(lái)。

我們也可以將一些彩色的泡沫小球放在干燥的透明塑料瓶中，當(dāng)帶電的PVC管靠近瓶子時(shí)，泡沫小球會(huì)迅速向PVC管靠近。當(dāng)我們將PVC管上下移動(dòng)時(shí)，如圖4所示，泡沫小球也會(huì)上下跳動(dòng)，還能聽(tīng)到沙沙的響聲，像在風(fēng)中起舞，尤為漂亮。

當(dāng)然，用摩擦過(guò)的吸管也可以產(chǎn)生這樣的效果，只是現(xiàn)象沒(méi)那么壯觀。但如果我們多用幾根吸管，一起“指揮”泡沫小球，效果還是很不錯(cuò)的（如圖5）。

其實(shí)，帶電物體還有一種比較常見(jiàn)的性質(zhì)，這里沒(méi)有提及，大家知道是什么嗎？你們又是如何探究的呢？

名師簡(jiǎn)介：

張軍，江蘇省南京市玄武高級(jí)中學(xué)（梅園校區(qū)）STEM項(xiàng)目主管，江蘇省首席科技傳播專家，高級(jí)青少年科技輔導(dǎo)員;曾經(jīng)多次擔(dān)任省級(jí)以上賽事評(píng)委，撰寫(xiě)的科普作品多次獲省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)。