靜電演示實(shí)驗(yàn)疑難探析

1、靜電演示實(shí)驗(yàn)疑難探析靜電演示實(shí)驗(yàn)疑難探析靜電；摩擦起電；儀器；環(huán)境；絕緣材料靜電演示實(shí)驗(yàn)是物理教師感到最難做的物理實(shí)驗(yàn)之一，有時(shí)在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)能做成功，一上臺(tái)就莫名其妙地不靈了。因此，一些老師很怕做靜電演示實(shí)驗(yàn)，特別是在天氣不好的陰雨天氣。影響靜電實(shí)驗(yàn)成敗的因素頗多，儀器、材料、天氣、操作、清潔等。討論這些因素作用，對(duì)每一實(shí)驗(yàn)方法及儀器結(jié)構(gòu)和原理解釋?zhuān)荒茉诰唧w的實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的癥結(jié)，這時(shí)采取有效措施使實(shí)驗(yàn)得以成功。一、靜電儀器結(jié)構(gòu)原

2、理要正確有效地使用儀器，使用者對(duì)儀器的結(jié)構(gòu)、原理必須有正確的理解?，F(xiàn)行課本中靜電儀器主要是驗(yàn)電器。驗(yàn)電器的結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，原理也不難理解，但也有不少人對(duì)它缺乏真正理解。例如，在懷疑驗(yàn)電器漏電時(shí)，常常有人會(huì)將絕緣塊墊在驗(yàn)電器的底座下面，以為電荷是從底座漏到地上了。實(shí)際上，這樣做對(duì)防止驗(yàn)電器漏電是一點(diǎn)作用也沒(méi)有的。這是因?yàn)轵?yàn)電器之所以能檢驗(yàn)電荷是因?yàn)閷?dǎo)電桿和可以轉(zhuǎn)動(dòng)的指針是連通的，當(dāng)導(dǎo)電桿帶電后，指針也會(huì)帶同種性質(zhì)的電荷。同種電荷之間相互排斥而

3、使指針偏轉(zhuǎn)一定的角度，從而反應(yīng)出帶電情況。驗(yàn)電器的漏電實(shí)際上是導(dǎo)電桿上的電荷漏至驗(yàn)電器的外殼，而外殼連底座是可以接地的，把底座和地絕緣開(kāi)并不能阻止導(dǎo)電桿的電荷漏到外殼上來(lái)，則將極大地影響驗(yàn)電器的偏轉(zhuǎn)。因?yàn)樵陟o電平衡時(shí)，導(dǎo)體的電荷只分布于其外表面。在導(dǎo)電桿與外殼導(dǎo)通的情況下，導(dǎo)電桿、指針及外殼成為一個(gè)導(dǎo)體，而指針光。這種情況在天氣潮濕時(shí)尤為突出，為什么會(huì)這樣呢？人們自然會(huì)想到潮濕的空氣絕緣性差，靜電電荷自然容易通過(guò)暴露于空氣中的帶電部分而

4、漏掉。這就使不少老師只有在空氣干燥時(shí)才敢在課堂上做靜電演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上這是沒(méi)有把握漏電的關(guān)鍵所致，因?yàn)槌Ｒ?jiàn)的漏電實(shí)際上主要是由于材料的絕緣性能不好引起的。這里特別要指出的是，對(duì)于靜電來(lái)說(shuō)，在低壓情況下我們熟悉的不少絕緣體，如硬紙板、干木棒、塑料電線甚至玻璃棒、橡膠棒都是不可靠的絕緣體。在空氣潮濕、材料老化變性或表面不甚清潔時(shí)更是如此。課本中介紹的用絲綢摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦橡膠棒的起電方法之所以效果不佳，原因不是用這些材料摩擦?xí)r不能起電