“聽話”的泡沫小球

大家都碰到過這樣的現象嗎？在干燥的秋冬季節，夜晚我們脫毛衣時會聽到噼里啪啦的聲音，還能看到火花；觸碰門鎖、扶手等物體時，會聽到“啪”的一聲，指尖被刺痛；梳干燥的頭發時，頭發會“飄”起來……這是發生在人體的靜電現象。

大家知道嗎？其實，物體是由大量分子或原子組成的，原子又由原子核和核外電子組成，原子核帶正電，電子帶負電。通常情況下，原子內正負電荷一樣多，顯電中性（如圖1）。但是，不同原子的原子核對核外電子的約束本領不同，導致電子會在物體之間轉移。靜電現象產生的原因其實就是電子的轉移。

兩個物體相互摩擦就能產生靜電，比如，毛皮與橡膠棒摩擦，橡膠棒會帶負電；絲綢與玻璃棒摩擦，玻璃棒會帶正電。那么帶靜電的物體有什么性質呢？今天，讓我們一起來探究一下。

我們先準備一根吸管，用紙巾反復摩擦幾次，然后將牙簽插在吸管中間，并將其放在另一根吸管的管口，成T型，用手撥動水平方向的吸管，使其能輕松轉動起來即可。

再準備一根吸管，同樣用紙巾反復摩擦幾次，緩緩靠近水平放置的吸管（如圖2），就可以看到水平放置的吸管因被排斥而轉動起來。當我們拿著這根吸管靠近頭發或碎紙屑時，可以觀察到它們被吸附在吸管上。通過查閱資料，我們不難發現帶同種電荷的物體會相互排斥，并且帶電物體可以吸引輕小的物體。

為了讓實驗現象更加明顯，我們可以用摩擦過的PVC管代替吸管進行實驗。如圖3所示，將帶電的PVC管靠近易拉罐、紙杯、飲料瓶等，我們可以看到，它們會在桌面上滾動起來。

我們也可以將一些彩色的泡沫小球放在干燥的透明塑料瓶中，當帶電的PVC管靠近瓶子時，泡沫小球會迅速向PVC管靠近。當我們將PVC管上下移動時，如圖4所示，泡沫小球也會上下跳動，還能聽到沙沙的響聲，像在風中起舞，尤為漂亮。

當然，用摩擦過的吸管也可以產生這樣的效果，只是現象沒那么壯觀。但如果我們多用幾根吸管，一起“指揮”泡沫小球，效果還是很不錯的（如圖5）。

其實，帶電物體還有一種比較常見的性質，這里沒有提及，大家知道是什么嗎？你們又是如何探究的呢？

名師簡介：

張軍，江蘇省南京市玄武高級中學（梅園校區）STEM項目主管，江蘇省首席科技傳播專家，高級青少年科技輔導員;曾經多次擔任省級以上賽事評委，撰寫的科普作品多次獲省級以上獎項。