用废旧光盘改进静电实验

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。……