三、装置
一个可绕竖直中央对称轴自由转动的塑料圆筒,两排尖形电极分别接到高电压的正负两极上。
四、现象演示
打开电源,逐渐增加电压,塑料圆筒旋转越来越快。逐渐减小电压,塑料圆筒旋转放慢。最后关闭电源并放电。讨论与思考 (1)请思考带电离子的流动方向。
(2)要使塑料圆筒旋转的方向与录象相反,应如何操作?
3. 静电摆球
一、演示目的
通过这个有趣的演示实验,进一步理解静电感应及带电体之间的相互作用。 二、原理
打开电源时,涂有金属层的乒乓球的两半分别感应出等量的异号电荷(如图所示),由于球面上正负电荷分布的相似性,乒乓球受正极板的吸引力F+和受负极板的吸引力F- 相等,乒乓球仍处在中央位置。当用绝缘棒迫使乒乓球接触正极板时,其上的负电荷被中和掉,留下正电荷,并有更多正电荷从正极板移到乒乓球上。由
于同种电荷相斥,乒乓球被推向负极板。乒乓球接触到负极板时,其上的正电荷被中和掉,负电荷又从负极板移到乒乓球上,它又被推向正极板。这样循环往复。 三、装置
一个竖直悬挂起来的表面涂有金属层的乒乓球,放在平行板电容器的电场中。
四、现象演示
打开电源,乒乓球仍处在中央位置。用绝缘棒使乒乓球接触正极板后,立即拿开绝缘棒,乒乓球被来回地推向负极板和正极板,循环往复。关闭电源,振荡逐渐减缓,最终停止。 五、 讨论与思考
若乒乓球的表面未涂金属层,仍能观察到此现象吗?
4. 电轮
一、演示目的
通过对实验的仔细观察,进一步理解尖端放电现象,从而培养对具体现象的观察能力和分析能力。 二、原理
由于X型金属叶片的尖端积聚了大量的电荷,其附近的空气分子被电离,其中与尖端积聚电荷相反的离子以较大的速度飞离金属叶片的尖端;与尖端积聚电荷相同的离子以较大的速度飞向金属叶片的尖端把动量交给叶片从而导致X型金属叶片的旋转。 三、装置
一个X型的金属叶片通过其旋转中心接到电源一个极上。
四、现象演示
打开电源,并逐渐加大电压X型金属叶片转动加快。关闭电源并放电。 五、讨论与思考
请问X型金属叶片能否反向旋转?
5. 电风吹烛
一、演示目的 演示尖端放电效应。 二、原理
在尖端附近强电场的作用下,空气中散存的带电粒子加速运动,并获得足够大的能量,以至它们和空气分子碰撞时,能使后者离解成电子和离子,这些新电子和离子与其它空气分子碰撞时,又能产生大量新的带电粒子。与尖端上电荷异号的带电粒子受尖端电荷的吸引,飞向尖端,使尖端上的电荷被中和掉;与尖端上电荷同号的带电粒子受到排斥而从尖端附近飞开,蜡烛火焰的偏斜就是受到这种离子流形成的“电风”吹动的结果。实验中,不断给导体充电,可防止尖端上的电荷因中和而逐渐消失,使“电风”持续一段时间,便于观察。 三、装置
直流高压电源、蜡烛、针形导体。
四、现象演示
将安装在绝缘架上的针形电极用导线与直流高压电源相连,点燃蜡烛,接通电源,将观察到蜡烛火焰在离子风的作用下偏向一边,蜡烛火焰甚至可能被离子风吹熄。
6.手触式蓄电池
实验目的:
演示蓄电池的工作原理
实验原理:
当用双手分别按住铝板和铜板时,电流计指针偏转表明电路中产生了电流,这是因为人手上带有汗液,而汗液时一种电介质,里面含有一定量的正负离子。铝板比铜板活泼,铝板上汗液中的负离子发生化学反应,而把外层电子留在铝板上,使铝板集聚大量负电荷,铜板上集聚大量正电荷。当用导线把铜板和铝板连接起来,铝板上的电子通过电流计将向铜板移动,在导线中有电流通过,故电流计指针偏转。
实验仪器:
实验操作:
1、双手分别触摸住一块铝板和一块铜板,此时电流计指针向一个方向偏转。 2、当把铝板与铜板与电流计接线柱换接,再按1中操作,此时电流计指针向另一个方向偏转。
3、当两手越湿润时,指针偏转的格数越多。
4、为了比较实验,当两手分别触摸两块铝板时,电流计指针不偏转。
7.滴水自激感应起电仪
实验目的:
滴水自激感应起电仪是通过水滴流动与玻璃管摩擦起电,在静电感应出的电荷循环堆积,所带电荷量越来越多,而产生越来越高的电位差的静电起电装置。
实验原理:
滴水自激感应起电仪是通过水滴流动与玻璃管磨擦起电,静电感应出的电荷循环堆积,所带电荷量越来越多,而产生越来越高的电位差的静电起电装置。本实验的原理是静电感应。若由于偶然因素(空气中带电粒子附着的涨落或水滴离开管时的摩擦)使某一水锅带电,则由于静电感应,会使将滴入该锅的水滴带同号电荷,这种正反馈过程在水滴不断滴入两锅时可使两锅电位差高度数万伏。
实验仪器:
实验操作:
1、首先将验电器和一个金属杯相连,然后慢慢打开阀门,使三通玻璃管口形成水滴流,不一会就可观察到验电器因带电而张开;
2、用手指拿住试电笔氖管的一端,用另一端分别接触任一金属杯,可以发现氖管发光,由闪光发生在氖管的哪一极上可判断金属杯带何种电荷。若闪光出现在与手接触的一端,则被测的带电体带正电;
3、用高压静电电压表测两金属杯之间的电压,可测到8000V以上的高压。
8.静电跳球
实验目的:
演示同号电荷相斥,异号电荷相吸的现象。
实验原理:
将两极板分别带正、负电荷,这时小金属球也带有与下板同号的电荷。同号电荷相斥,异号电荷相吸,小球受下极板的排斥和上极板的吸引,跃向上极板,与之接触后,小球所带的电荷被中和反而带上与上极板相同的电荷,于是又被排向下极板。如此周而复始,可观察到球在容器内上下跳动。
实验仪器:
实验操作:
1.将静电高压电源输出端接到两极板上,将接地线接触地板;