三、摩擦起电的方法
摩擦起电是课堂教学中最常用的使用方法,对它的微观处理,一般教材限于知识要求的程度只给出一个总的解释,即电是由于得失电子而带电。但对在摩擦过程中电子转移的物理解释,一些老师存在有误解,导致影响在实验中有效地使用这一方法。如有些人认为摩擦生热导致电子的转移,因而只有快速反复的摩擦才能起电。有经验的老师在不易起电时,往往易通过紧压摩擦,而不是压而紧地反复摩擦成功起电的,其中的道理就与起电机理有关。从物理过程的本质上讲,摩擦带电是一种接触带电,它是由于物体内的电子做功不同,相互紧密接触时,外层电子轨道相互重叠,导致物体的电子转移所致的。据此,相互摩擦的两种材料之间挤压得越紧,就越容易实现电子在两种材料之间的转移,而使之分别带电。
四、做好静电实验的关键
一般来说,提高静电实验的成功率,要把握以下几点:
1. 绝缘材料的选择和检验:通常有机玻璃、泡沫塑料、保鲜薄膜、石蜡块、尼龙丝等都是适宜做静电实验的绝缘材料。材料表面清洁和干燥的状况对绝缘性能有很大的影响,实验前应当对绝缘材料的性能进行检验。比较简单的检验方法是:取一只验电器(或验电羽)使其带电,手拿待测绝缘体的一端,让另一端接触验电器的导杆,如果验电器的指针(或张开的验电羽)不闭合,说明待测物的绝缘性能良好。否则,在实验前应对绝缘表面进行清洁和除湿处理。
2.选择有效的起电工具和起电方法:可用高压静电起动机起电,还可以用简易的方法起电-——摩擦起电和感应起电。
如果对带电量的要求不高,可以摩擦绝缘棒(如有机玻璃棒)使其带电,再将电荷传递给需带电物体。在传递电荷时,考虑到绝缘棒的电荷不是自由电荷,应当使带电棒在物体表面上移动,尽可能使带电棒的各部分表面与带电的物体接触,以传递较多的电荷。
3.注意操作要领:做静电实验必须时刻保持“绝缘意识”。例如,用导线把验电器与一带绝缘座的导体连接起来时,导线夹所夹位置尽可能离验电器的外壳,导线一定要架空,并尽可能远离桌面和其他与“地”相通的物体。又如,手持起电盘的绝缘柄时,应避免用手掌握棒,并且应远离金属板。
总之,在进行静电实验前,必须对仪器进行仔细检验,所有绝缘部分都必须采用绝缘性能良好的材料。这里特别值得一提的是使用石蜡可以起到良好的绝缘效果。因为石蜡不仅绝缘性能好,防潮性能更佳。使用时可将蜡熔化在物体部分表面,或用蜡块作为对地绝缘的垫块,使实验获得较好效果。
参考文献:
[1]许国梁 中学物理教学法(第二版),高等教育出版社 1993年5月 第2版.
[2]全日制普通高级中学教科书(第二册),人民教育出版社 2003年6月 第1版.
[3]赵凯华 电磁学(第二版) 高等教育出版社,1985年6月 第2版.
[4]周锡忠 静电实验 上海科学技术出版社 1984年1月 第1版. 2/2 首页 上一页 1 2 |