用废旧光盘改进静电实验
2014-07-16蒋银生
发明与创新·中学生 2014年6期
关键词:实验
蒋银生


教科书中介绍的用丝绸摩擦玻璃棒、用毛皮摩擦橡胶棒起电效果不佳,原因是玻璃棒和橡胶棒不易保住电荷,而且摩擦起电电压高,在高压之下,玻璃棒和橡胶棒所带电荷漏电较快。实验中,我发现用毛皮摩擦光盘做静电实验,现象非常明显。
用皮毛摩擦过的光盘起电有如下特点:
1.起电而不易“跑电”。光盘本身绝缘性能良好,即使用手接触摩擦后的带电光盘也不跑电。实验表明,光盘摩擦起电做静电演示实验,达到了很好的教学效果。
2.光盘面积大,带电量多,如果用皮毛不遗漏地摩擦光盘的整个表面,光盘就近似为一个均匀的带电圆盘,离盘面较近的区域可视为匀强电场。
根据上述特点,我改进了若干静电实验。
静电屏蔽实验是对“处于静电平衡的导体,内部场强处处为零”最直观的验证。一般物理书上介绍的实验操作方法是:用带电的金属球靠近验电器,验电器的箔片张开;用金属网罩罩住验电器,让带电的金属球靠近,验电器的箔片不张开。
按照此方法做实验,实验现象不太明显。这是因为金属球不能带较多电量,再加上金属网罩的限制,验电器上的金属球与带电金属球不能靠得很近,因此验电器张角很小。
鉴于上述缺点,我对实验做了改进。如图一甲,取两个相同的演示验电器,靠近放在实验桌上,用皮毛摩擦过的光盘代替带电金属球从验电器的上方靠近验电器,两个验电器的箔片都张开,且张角很大。
按图一乙所示,用金属罩罩住左边的验电器,将光盘靠近,发现左边验电器的箔片不张开,右边验电器的箔片张开。……
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