1 制作必要性
人教版高中物理第二冊電場一章中靜電屏蔽一節(jié),講解靜電平衡狀態(tài)(處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零)時,配合法拉弟球(空心球形導(dǎo)體)做驗(yàn)證這一結(jié)論的實(shí)驗(yàn)時必需要用驗(yàn)電球;此外,在這一章的P117的靜電感應(yīng)、P118的帶電小球所受電力大小比較及P126的靜電屏蔽三個演示實(shí)驗(yàn)中,給枕形導(dǎo)體、球形導(dǎo)體帶電時,最好用驗(yàn)電球從起電機(jī)上轉(zhuǎn)移電荷(因此,又將驗(yàn)電球稱移電球);另外,做許多靜電趣味實(shí)驗(yàn)時也離不開驗(yàn)電球。
我們學(xué)校有20個高二平行班,加上第二課堂活動的用量,共需10個左右驗(yàn)電球,原先僅有2個。為此,筆者依其特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)要求,用組裝加制作辦法制了多種不同規(guī)格和不同材料的驗(yàn)電球,全部用于教學(xué),效果很不錯。現(xiàn)撰文介紹,供同仁作參考。
2 器材和制法
2.1 組裝驗(yàn)電球(見圖1)
(1)金屬桿鋼球驗(yàn)電球(圖1左)
給2306型驗(yàn)電器連桿的金屬桿端頭纏上布屑,再插入從廢舊2304型箔片驗(yàn)電器上取下的小鋼球上的孔內(nèi)(插接要緊固)即制成。
(2)玻桿鋼球驗(yàn)電球(圖1右)
將2209型單擺組內(nèi)的φ19小鋼球的系線,穿入適量長一頭帶有漏頭狀(將輸液管的排氣筒上部剪去)的輸液導(dǎo)管內(nèi),再將導(dǎo)管穿入約205mm一截細(xì)玻璃管內(nèi)。將擺線及導(dǎo)管拉緊后折下緊靠外壁(約30mm),用透明膠帶纏繞扎結(jié),使擺球穩(wěn)固地連在細(xì)玻管一端的導(dǎo)管漏斗內(nèi)。
2.2 制作移電球(見圖2)
(1)玻桿鋁箔貼乒乓球移電球(圖2左)
依前法剪一漏斗口狀的導(dǎo)管穿入250mm細(xì)玻璃管內(nèi);給乒乓球鉆穿心孔(一大一?。﹥蓚€,將絲綸線一頭打結(jié),另一頭由大孔穿進(jìn),從小孔抽出后連接在一起;再給乒乓球上平貼鋁箔(盡量貼平,球面應(yīng)光滑)后,將連著乒乓球的絲綸線從漏斗口一端穿入導(dǎo)管套細(xì)玻璃管制成的桿體內(nèi),然后抽出、折下、扎結(jié)(方法同前)。
(2)玻桿不銹鋼球移電球(圖2右)
給約為φ50不銹鋼球鉆一大一小穿心孔各1個,絲綸線一端打結(jié)后由大孔穿入,從小孔抽出,再穿入同前法制成的內(nèi)套漏斗口導(dǎo)管的線玻璃管,然后依前所述方法折下扎結(jié)即制成。
(注:凡玻桿驗(yàn)電器手握端均套上在輸藥桶上取下的橡皮帽,以防端頭被碰破。)
3 用途及特點(diǎn)
(1)前兩種驗(yàn)電球,主要配合法拉弟球作為驗(yàn)電用;后兩種主要供轉(zhuǎn)移電荷(課堂演示實(shí)驗(yàn)及課外趣味實(shí)驗(yàn))用。
(2)驗(yàn)電效果不亞于市售6.50元的2303型驗(yàn)電球,移電效果還超過其性能。
(3)無論用現(xiàn)有儀器零件進(jìn)行組裝,還是用日常生活材料制作,都具有開拓創(chuàng)新性。所以,其制作和使用過程,也就是啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的過程。
(4)這種低成本(甚至無成本)教具的開發(fā),有利于啟發(fā)師生挖掘校本教育資源。
(5)低成本教具的廣泛應(yīng)用,能節(jié)省資金,有利于培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)約意識。
(欄目編輯王柏廬)