物理课外小制作:一个演示静电的电铃

更新时间:2024-04-02 07:03:35 阅读: 评论:0

2024年4月2日发(作者:弹簧测力计的构造)

物理课外小制作:一个演示静电的电铃

一个演示静电的电铃

静电的演示实验是高中物理课上必做的实验,而往往由于天气潮湿实验很难做好。根据这一情况,经

过反复试验设计做了一个演示静电的电铃,现介绍如下。

L、器材准备

①静电起电机一部;②铃铛两个,可用演示电铃上的铃铛;③直径约2一3cm的小钢球一个,做单

摆实验的小钢球就很好;④适量长度的细棉线;⑤铁架台一个。

2、安装与调整

①把起电机上两根放电杆前端的金属小球旋下,拿掉大球,分别

套上铃铛,再旋上小球并拧紧;②把细棉线一端系在铁架台的横杆

上,下端系在小钢球上,细线长约80cm;③调整两铃铛和小钢球的位

置,使两铃铛间的空隙距离约6~8cm,把小钢球吊在两铃铛的正中

间,距离两铃铛分别为1—2cm左右,如图1所示。

3、演示实验

当安装和调整好以后,摇动起电机摇把,我们就会看到小钢球两边摆动撞击铃铛,发出叮、叮、

叮……的铃声。

为了使静电电铃不断发声,只要不断地慢慢摇动起电机就行了。但不要摇得太快,以免发生火花

放电,如果发生火花放电,小球会停止摆动。最好是首先慢慢摇动几下起电机,使电铃启动后停止

摇动,待电铃振动几下后,再慢慢摇动起电机,摇动几下后又停下,这样摇动几下停一会儿,再摇

动几下又停一会儿……就能使电铃不断振动发声。

静电的演示实验是高中物理课上必做的实验,而往往由于天气潮湿实验很难做好。笔者根据这一

情况,经过反复试验设计做了一个演示静电的电铃,现介绍如下。对于具体情况还要看当时的空气

的湿度,若空气湿度小,摇动起电机的速度就要慢一些,摇动次数也少一些;若空气湿度大,摇动起

电机的速度就要快一些,摇动次数也多一些,只要反复试几次就会掌握其规律。

如果空气干燥可以很好地演示雷击放电现象。只要快速摇动起电机,就会在小球与两个铃铛之

间空隙产生雷击放电的电弧,非常漂亮。

4、实验原理

在起电机起电后就使两个铃铛上带上异种电荷,由于静电感应,

金属小球上产生感应电荷,距离带正电铃铛较近的一面出现负的感应

电荷,距离带负电铃铛较近的一面出现正的感应电荷,受到两边铃铛

上电荷的吸引,如图2所示。

小球在两个铃铛的中间,处于一种不稳定平衡状态,很容易偏离平衡位置而摆向某个铃铛。假

设首先是摆向带正电的铃铛,当小球与铃铛碰撞时,小球获得正电荷,而随即被带正电荷的铃铛排

斥,且被带负电的铃铛吸引,摆向带负电的铃铛。同理,当小球与铃铛碰撞时,小球获得负电荷,

而随即被带负电荷的铃铛排斥,且被带正电的铃铛吸引,摆向带正电的铃铛……。这样小球在两个

铃铛之间来回摆动,撞击铃铛而有节奏地发出铃声。

若是在静电电铃启动后停止摇动起电机,小球在振动过程中不断地运送电荷,使两个铃铛有

节奏的放电。两铃铛间的电势差越来越小,小球所受的静电力也越来越小,摆动的频率也越来越

小,最后慢慢地停止。

5、静电电铃的优点

①所需要的元件实验室都有,不要到处找配件,组装也很简单;

②可以演示电荷的相互作用、静电感应、雷击放电等现象;

③做实验很轻松,效果特别明显

物理课外小制作:一个演示静电的电铃

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标签:铃铛   小球   演示   电铃
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