静电现象综合实验演示仪
[摘 要]静电实验是物理电学实验中的重要组成部分,常见静电演示仪中多为演示单个静电知识点,实践中发现利用尖端放电针和两块静电感应铝盘组合起来,可以综合演示静电感应和尖端放电现象,将尖端放电和静电感应综合起来进行探究、构想,使所学静电学知识融合起来,具有突破性和新颖性,定会得到中学和大学物理教师的青睐。
[关键词]尖端放电 静电感应 综合演示
(一)设计构想
大中学物理实验中有很多关于静电现象方面的演示仪器,如尖端放电、避雷针演示仪、静电感应盘、静电跳球、摆球和静电除尘等。但它们只演示了静电现象中的一个知识点,没有将它们有效地综合起来。实践中发现,放置于尖端放电针附近的铝盘上出现电荷,用验电器检验带电现象明显。经探究发现,可用静电学理论分析解释: 这种现象是源于静电感应原理,从而使第二块铝盘上产生出感应电荷,于是将尖端放电和静电感应现象结合起来综合构想,研制出这款静电现象综合演示仪。
这个实验装置对现有静电现象实验演示仪有较大的拓展与创新,是一次突破,不仅体现了静电学方面综合的理论知识,而且蕴含了丰富的实验技术技能,具有较强的探索性和挑战性。
(二)实验仪结构示意图与实物图
1.实验仪结构示意如图1所示,仪器装置各部件名称如下:
①螺丝;②尖端放电针;③尖端支架;④圆形铝盘;⑤固定滑槽;⑥核心装置底座;⑦维氏起电机;⑧导线;⑨验电器。
2.静电现象综合演示仪的实物如图2中间部分所示。
(三)实验原理
起电机产生的电荷聚集在尖端放电针上,
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