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初中物理中与静电有关的几个实验常常做不成功,有些老师在讲解这部分内容的时候干脆就不做实验了。究其原因,主要是环境潮湿漏电造成的,而环境潮湿程度受天气的影响,根据教学计划要求,如果想把实验按时做成功的话,必须采取人工干预法。我制作的“新型静电演示实验综合装置”附有简易的烘干装置,可以让器材周围环境保持干燥,确保静电实验百分之百成功。
在演示电荷间相互作用的实验时,通常都是将一个带电体水平悬挂着,受力时发生的是水平方向旋转,同学们观察的视角不佳。我突发奇想,变“水平旋转式”成“竖直偏转式”,实验证明效果非常好。
1. 箱体的制作:裁取亚克力板46cm×36cm两块做前后面板,36cm×10cm两块做侧面板,46cm×10cm一块做底板,47cm×11cm一块做盖板,然后用亚克力板专用胶水把它们组装起来。
2. 底部加热烘干结构的制作:裁取亚克力板46cm×10cm一块,用电钻钻出直径40mm的孔5个,每个孔各安装一盏40W的白炽灯,然后按设计的电路安装控制开关和连接导线、插头。
3. 内部隔板的制作:裁取亚克力板46cm×7cm一块,钻出直径10mm的孔15个,裁取46cm×1cm板条一根、7cm×1cm板条两根做支撑架,固定隔板。
4. 指针的制作:裁取亚克力板20cm×1cm一根,钻孔、打磨、配重,做成指针,然后在装置正面中上部钻孔安装转轴,装上指针。
5. 储物盒的制作:裁取亚克力板15cm×5cm 3块、5cm×5cm 4块,再用亚克力板专用胶水组装成储物盒。
6. 验电器的制作:裁取亚克力板10cm×10cm一块,钻孔,插入金属棒,配备锡纸片,制成验电器,放置在该装置的上部。
把装有碎纸屑、泡沫粒、羽毛的储物盒放置在本装置上部内侧;放置好验电器;把玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮放置在内部的隔板上。盖上盖子,接通电源,根据实际情况的需要用开关控制亮灯的个数,几分钟后即可开始实验。
1. 操作过程
打开盖子,取出烘干后的橡胶棒和毛皮,先用没与毛皮摩擦过的橡胶棒分别靠近储物盒里的纸屑、羽毛和泡沫粒,观察有什么现象发生;再用毛皮摩擦过的橡胶棒,分别去靠近储物盒里的纸屑、羽毛和泡沫粒,观察有什么现象发生。很明显,用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小物体。同理,可以改用丝绸与玻璃棒重复上述实验过程。
2. 实验分析
(1)纸屑、羽毛和泡沫粒这些物体与常见的一些物体相比具有什么共同点:都属于轻小物体。用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近这些轻小物体的时候,发生什么现象?吸引。没用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近这些轻小物体的时候,发生什么现象?不吸引。用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近这些轻小物体的时候,发生什么现象?吸引。没用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近这些轻小物体的时候,发生什么现象?不吸引。
(2)讲解:物体若具有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电。像用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒,它们都具有吸引轻小物体的性质,我们就说它们带电了,或者说它们是一个带电体。我们用什么方法让橡胶棒和玻璃棒带上了电?摩擦。
3. 结论
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒都能吸引轻小物体,都是因为它们通过摩擦的方式带了电。
(编辑 孙世奇)
在演示电荷间相互作用的实验时,通常都是将一个带电体水平悬挂着,受力时发生的是水平方向旋转,同学们观察的视角不佳。我突发奇想,变“水平旋转式”成“竖直偏转式”,实验证明效果非常好。
1. 箱体的制作:裁取亚克力板46cm×36cm两块做前后面板,36cm×10cm两块做侧面板,46cm×10cm一块做底板,47cm×11cm一块做盖板,然后用亚克力板专用胶水把它们组装起来。
2. 底部加热烘干结构的制作:裁取亚克力板46cm×10cm一块,用电钻钻出直径40mm的孔5个,每个孔各安装一盏40W的白炽灯,然后按设计的电路安装控制开关和连接导线、插头。
3. 内部隔板的制作:裁取亚克力板46cm×7cm一块,钻出直径10mm的孔15个,裁取46cm×1cm板条一根、7cm×1cm板条两根做支撑架,固定隔板。
4. 指针的制作:裁取亚克力板20cm×1cm一根,钻孔、打磨、配重,做成指针,然后在装置正面中上部钻孔安装转轴,装上指针。
5. 储物盒的制作:裁取亚克力板15cm×5cm 3块、5cm×5cm 4块,再用亚克力板专用胶水组装成储物盒。
6. 验电器的制作:裁取亚克力板10cm×10cm一块,钻孔,插入金属棒,配备锡纸片,制成验电器,放置在该装置的上部。
把装有碎纸屑、泡沫粒、羽毛的储物盒放置在本装置上部内侧;放置好验电器;把玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮放置在内部的隔板上。盖上盖子,接通电源,根据实际情况的需要用开关控制亮灯的个数,几分钟后即可开始实验。
1. 操作过程
打开盖子,取出烘干后的橡胶棒和毛皮,先用没与毛皮摩擦过的橡胶棒分别靠近储物盒里的纸屑、羽毛和泡沫粒,观察有什么现象发生;再用毛皮摩擦过的橡胶棒,分别去靠近储物盒里的纸屑、羽毛和泡沫粒,观察有什么现象发生。很明显,用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小物体。同理,可以改用丝绸与玻璃棒重复上述实验过程。
2. 实验分析
(1)纸屑、羽毛和泡沫粒这些物体与常见的一些物体相比具有什么共同点:都属于轻小物体。用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近这些轻小物体的时候,发生什么现象?吸引。没用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近这些轻小物体的时候,发生什么现象?不吸引。用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近这些轻小物体的时候,发生什么现象?吸引。没用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近这些轻小物体的时候,发生什么现象?不吸引。
(2)讲解:物体若具有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电。像用毛皮摩擦过的橡胶棒和用丝绸摩擦过的玻璃棒,它们都具有吸引轻小物体的性质,我们就说它们带电了,或者说它们是一个带电体。我们用什么方法让橡胶棒和玻璃棒带上了电?摩擦。
3. 结论
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒都能吸引轻小物体,都是因为它们通过摩擦的方式带了电。
(编辑 孙世奇)