超酷的静电实验DIY两则

2018-12-06 02:48:52 新高考·高一物理2018年7期

蔡丽芬

一、静电飘浮

材料和工具:气球、保鲜袋、毛巾、剪刀

操作过程

1.保鲜袋上剪下上一个塑料圈,宽度2 cm左右.

2.吹起一个气球用毛巾反复多次摩擦气球表面(注意毛巾要尽可能保持干燥).

3.把塑料圈平铺在桌上,用毛巾反复多次擦拭,最后能看到塑料圈因静电而浮起来.

4.将塑料圈展开成环状,从空中松手释放,手持摩擦过的气球伸人塑料圈下部,可以看到原本塑料圈在重力的作用下会下落,气球加上去后塑料圈就不再下落,飄浮在空中,如图1所示.塑料圈飘到哪里,气球就移到哪里的下方,保持塑料圈始终飘浮不落下来.

5.同学们可以比一比,谁的塑料圈在空中能飘浮的时间更持久.当然透明的塑料圈也可以换成其他的形状、其他材料,只要够轻,都能实现完美的飘浮.

原理探究

此实验中静电是通过摩擦的方式实现.

气球和塑料圈都和毛巾摩擦,带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,塑料圈在重力和静电排斥力作用下处于飘浮状态.

二、静电杯

材料和工具:铝箔纸、两个一次性塑料杯、塑料棒、丝绸布、剪刀

操作过程

1.在两个塑料杯外壁包上铝箔(不必用胶水).

2.将两个塑料杯套在一起,内、外层的铝箔之间不可接触;在两个塑料杯中间塞人一小片铝箔,与内层铝箔连接,当作导线.完成图如图2所示,这就是一个能装电的杯子1

3.用丝绸布摩擦塑料棒,将摩擦后的塑料棒接触杯子突出的铝箔片,重复该操作多次.

5.一手接触外层铝箔纸,另一手接触铝箔纸片导线,瞬间即有触电的感觉啦.

6.利用此静电杯可进行趣味表演,表演时请多个同学互相手拉着手(绕成圈),请第一位同学以空着的手握着杯子外缘.请最后一位同学用空着的手触摸上端延伸出来的铝箔片,这时所有的同学会马上互相放手跳起来,因为触电啦!

原理探究

静电杯,构造本质上是一个电容器.

两铝箔纸被塑料杯隔开不相连,即铝箔纸上若有电荷时不会相互流通,这就是一个电容器.塑料杯原来是呈电中性的,当塑料棒用丝绸布摩擦后带负电,当带负电的塑料棒接触静电杯上的铝箔导线时,便将负电荷导人内层的铝箔纸,而外侧铝箔由于静电感应,内侧感应出正电荷而外则感应出负电荷,由于人手拿着外侧,负电荷通过人体导走了.重复上述过程多次后,静电杯中便累积了一定的电荷.此时再另一只手接触静电杯上的铝箔片,则内层的铝箔纸上的负电荷会经过人体流向外层铝箔,所以才会感觉被电到.