自制靜電軌道

謝 永，王 銳，何崇林

(蒙自市第一高級(jí)中學(xué)，云南 蒙自 661100)

自制靜電軌道

謝 永，王 銳，何崇林

(蒙自市第一高級(jí)中學(xué)，云南 蒙自 661100)

為增加靜電實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度和持續(xù)性，自制了靜電現(xiàn)象演示儀——靜電軌道，既可演示直線軌道運(yùn)動(dòng)，也可演示圓形軌道運(yùn)動(dòng).

靜電；感應(yīng)起電機(jī)；軌道運(yùn)動(dòng)

小學(xué)科學(xué)及初中、高中物理都涉及到了靜電，由于電荷之間相互作用力的存在，因此帶電體能吸引輕小的紙屑、毛發(fā)，能使驗(yàn)電器的薄片或指針張開角度． 用這些現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證電荷和電荷之間相互作用力的存在，可見(jiàn)度和持續(xù)性都不是十分理想． 因此設(shè)計(jì)制作了靜電軌道來(lái)充實(shí)這方面的實(shí)驗(yàn)，以求增加可見(jiàn)度，讓靜電力產(chǎn)生的效果持續(xù)地動(dòng)起來(lái)．

1 軌道的原理

以直線軌道為例，將2組電極分別與感應(yīng)起電機(jī)的兩極連接,轉(zhuǎn)動(dòng)感應(yīng)起電機(jī),軌道上的小球在上面做持續(xù)的直線運(yùn)動(dòng). 因?yàn)樾∏蚋骋浑姌O接觸，帶上了跟此電極相同的電荷,因此形成對(duì)小球前“拉”后“推”的靜電力，小球在平直的軌道上持續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到軌道盡頭時(shí)，被擋板彈回向另一端運(yùn)動(dòng)，周而復(fù)始.

依此，還可以把軌道做成圓形軌道，小球在軌道限制下做圓周運(yùn)動(dòng).

2 實(shí)驗(yàn)器材及裝置制作

靜電軌道實(shí)物圖如圖1所示. 實(shí)驗(yàn)器材為：亞克力板若干(厚5 mm)、鋁箔1卷、乒乓球1個(gè)、亞克力膠1瓶、感應(yīng)起電機(jī)1臺(tái)、激光雕切機(jī)1臺(tái)、接線柱2個(gè)、導(dǎo)線2根、鉛筆1只.

圖1 靜電軌道實(shí)物圖

1)用亞克力板做軌道，橫截面為淺V型槽.

2)在與軌道垂直的方向上依次平行地用鋁箔條貼上做電極(相鄰兩電極之間的距離為4～5 cm).

3)用鋁箔帶作為導(dǎo)線，將所有電極連接成2組，并且使2組的電極交替排列.

4)將鉛筆芯均勻地涂在乒乓球表面，乒乓球就成為導(dǎo)體.

軌道上帶正電荷和負(fù)電荷的電極相互交替排列,使在上面運(yùn)動(dòng)的小球在不斷改變帶電種類的同時(shí)得到持續(xù)的靜電力而做持續(xù)運(yùn)動(dòng),以達(dá)到增大可見(jiàn)度,讓靜電力產(chǎn)生的效果持續(xù)動(dòng)起來(lái)的設(shè)計(jì)理念.

3 結(jié)束語(yǔ)

本教具選用的材料易得，制作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象直觀，用于初高中物理課的開篇緒言演示實(shí)驗(yàn)、靜電力演示實(shí)驗(yàn)、趣味物理實(shí)驗(yàn)演示和物理課外探究活動(dòng)都取得很好的效果，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的好奇心、學(xué)科興趣、觀察能力和創(chuàng)新思維能產(chǎn)生很好的效果.

[責(zé)任編輯：尹冬梅]

2017-03-27

謝 永(1982-)，男，云南石屏人，蒙自市第一高級(jí)中學(xué)一級(jí)教師，學(xué)士，從事高中物理教學(xué)工作.

G633.7

A

1005-4642(2017)07-0061-01