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        多用靈敏驗電器的制作及作用

        2019-10-08 03:09:51劉榮華李小明
        甘肅教育 2019年15期
        關(guān)鍵詞:木球驗電器帶電體

        劉榮華 李小明

        【關(guān)鍵詞】 物理教學(xué);靈敏驗電器;自制;器材;構(gòu)造;裝置圖;用途;方法

        【中圖分類號】 G633.7

        【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A

        【文章編號】 1004—0463(2019)15—0189—01

        我們針對原中學(xué)物理實驗室所配箔片驗電器(J2304)實驗效果不夠理想且數(shù)量不足的問題,結(jié)合物理學(xué)科知識在學(xué)校創(chuàng)客空間開展STEM教育活動的廣泛運用情況,研制了“多用靈敏驗電器”,并指導(dǎo)學(xué)生參與自制過程,從而解決了實驗中遇到的問題,提升了學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

        一、所需器材及作用

        1.圓錐形透明玻璃瓶(水養(yǎng)風(fēng)信子用)1個。

        作用:作驗電器的外殼用。原箔片驗電器外殼所用材料前后平面是玻璃,圓弧形周圍是金屬。用圓錐形透明玻璃瓶充當(dāng)驗電器外殼具有360°的大觀察角度且絕緣性好。

        2.長約180mm有線電視電纜線(以下簡稱電纜線)一段。

        作用:①制作驗電器的絕緣導(dǎo)電桿;②電纜線護(hù)套內(nèi)的鋁箔用來制作驗電器的金屬箔;③護(hù)套內(nèi)編制網(wǎng)的金屬絲用來把金屬箔掛在電纜線的銅線芯上。原箔片驗電器的導(dǎo)電桿無絕緣層,容易漏電。

        3.直徑約25mm的帶小孔木珠1顆。

        作用:代替原箔片驗電器頂端的金屬球,電纜線的銅線芯穿過木球小孔,使木球頂端僅露出一丁點銅線芯端頭。

        4.塑料硅膠保溫瓶塞(8磅)1個。

        作用:固定電纜線,且充當(dāng)密封玻璃瓶口的蓋子。

        以上材料制作而成的“多用靈敏驗電器”,外殼幾乎全絕緣,僅木球頂端露出一點銅線芯端頭,所以不易漏電。

        二、教具構(gòu)造及裝置圖

        1.教具構(gòu)造(見圖)

        2.配套器件及其作用

        (1)小麥秸稈牙刷:牙刷手柄替代摩擦起電用的橡膠棒,牙刷屬生活用品,容易找到且成本低。

        (2)竹纖維洗碗布:替代摩擦起電用的毛皮,使用過程中環(huán)保無污染,容易找到且成本低。

        (4)圓形金屬網(wǎng)筆筒:替代探究靜電屏蔽現(xiàn)象時所用的金屬網(wǎng)罩。

        三、用途及實驗方法

        1.演示帶電體能夠吸引輕小物體。用竹纖維洗碗布(以下簡稱:洗碗布)摩擦過的小麥秸稈牙刷手柄(以下簡稱:牙刷手柄)接近驗電器金屬箔正對面的圓錐形玻璃瓶外壁,看到金屬箔會明顯靠近牙刷手柄,說明帶電體能夠吸引輕小物體。

        2.檢驗物體是否帶電。將某一物體接觸驗電器木球頂端的金屬絲,若發(fā)現(xiàn)驗電器的金屬箔張開一定角度,則說明該物體帶電,若驗電器的金屬箔仍閉合,說明該物體不帶電。

        3.演示接觸起電。用洗碗布摩擦過的牙刷手柄接觸驗電器木球頂端的金屬絲,發(fā)現(xiàn)驗電器的金屬箔張開較大的角度,牙刷手柄與驗電器脫離接觸后,金屬箔仍張開一定的角度,這說明驗電器已帶了電。

        4.研究摩擦起電現(xiàn)象。例如:用洗碗布摩擦過的牙刷手柄接觸驗電器木球頂端的金屬絲,發(fā)現(xiàn)驗電器的金屬箔張開較大的角度,說明洗碗布和牙刷手柄相互摩擦后會帶電,再用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器木球頂端的金屬絲,發(fā)現(xiàn)驗電器金屬箔張開的角度變大,證明用洗碗布摩擦過的牙刷手柄帶負(fù)電。

        5.探究靜電感應(yīng)現(xiàn)象。使帶電的牙刷手柄靠近驗電器,但不接觸,可以看到驗電器的金屬箔張開,說明驗電器已帶了電;再使帶電牙刷手柄遠(yuǎn)離驗電器后,驗電器的金屬箔則閉合。

        6.演示電荷間的相互作用規(guī)律。演示同種電荷相互排斥:先用洗碗布摩擦過的牙刷手柄使驗電器帶上電,再次用洗碗布摩擦過的牙刷手柄靠近驗電器的金屬箔,此時金屬箔遠(yuǎn)離牙刷手柄。演示異種電荷相互吸引:先用洗碗布摩擦過的牙刷手柄使驗電器帶上電,再用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近驗電器的金屬箔,此時金屬箔靠近玻璃棒。

        7.判斷物體所帶電性。先用洗碗布摩擦過的牙刷手柄使驗電器帶上負(fù)電,再用帶電體靠近驗電器的金屬箔,若金屬箔遠(yuǎn)離,說明該帶電體帶負(fù)電;若金屬箔靠近,說明該帶電體帶正電。

        8.演示靜電屏蔽現(xiàn)象。使帶電牙刷手柄靠近驗電器,但不接觸,可以看到驗電器的金屬箔張開;用圓形金屬網(wǎng)筆筒罩在驗電器上方,再使帶電牙刷手柄靠近驗電器,此時觀察到驗電器金屬箔不再張開。

        (本文系2018年度甘肅省“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃一般自籌課題《普通高中創(chuàng)客教育內(nèi)容構(gòu)建與實施路徑的研究》研究成果,課題立項號:GS[2018]GHB3026)

        編輯:張 昀

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