高中物理演示实验-第一章 静电场

高中物理选修2011 1 高中物理演示实验准备与设计 高二 第一章静电场 1.1 电荷及其守恒定律 玻棒带正电 胶棒带负电 将它们洗净、晒 干,用塑料袋包装好,备用。 正负电荷检验器可以检验摩擦起电的电荷(它可测出电 解电容的正负极)。需5号电池2对。 (1)玻璃棒与绸布摩擦,玻璃棒与正负电荷检验器的探头接触,红灯亮,说明玻璃棒带正电。 (2)胶棒与毛皮摩擦,胶棒与探头接触,绿灯亮,说明胶棒带负电。 在使用前应先将探头擦净,让仪器尽量远离带电体。由于探头为金属球,且不带电,当带电体接近探头时,探头的球端就有与带电体相反的电荷,另一端则有与带体相同的电荷。因此,实验时,先用胶棒与毛皮摩擦,胶棒靠近但不与探头接触,此时绿灯亮,说明探头的另一端为负电荷,与胶棒相同;接触后也是绿灯亮。 静电计又叫指针式验电器,是测量导体间电势差的。测量时,将两导体分别与静电计的金属棒及外壳相连,棒与外壳之间出现电场。指针 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的受到电场力的作用,指针发生偏转。验电器的外壳不一定 枕形导体球形导体验电球指针验电器箔片验电器 感应起电机 是金属的,但静电计的外壳必须是金属的,金属外壳对外电场有一定的屏蔽作用。 中心杆A、圆形金属外壳B 静电计的第一类用途:作验电器用(外壳B接地与不接地都可以) 由于B的屏蔽作用,使A的下部较少受外界电场的影响。而A的上端a露在B之外,所以,外电场能由A的上端施加感应。当带电体移近不带电的静电计时,由于静电感应,A的上部a处出现与带电体异号的电荷,而A的下端c和d处出现与a等量的、与带电体同号的电荷。于是指针就张开了。带电体所带电量越多、移得越近,则张角越大。当带电体移去时,指针又回到原位。我们可以用这种感应法检验物体是否带电、带电多少及演示静电感应现象。 静电计的第二类用途:作电势差计用(外壳B接地接地) 构成静电计的A和B,是两个互相接近又彼此绝缘的导体。A和B组成一个电容器,A和B各是电容器的一个极。用WQ—5 A型万用电桥测得一般静电计的电容C0为9—11pF。A所带电量q和A、B 间电势差U之间的关系是q=C*U U大则q大,静电计的指针张角α也就大。所以,α的大小反映出U的大小。这就是静电计用来测量电势差的道理。因为静电计常用来测量电势差,所以又叫电势差计。 静电感应起电机 配合其它仪器可以进行以下实验: 注意:感应起电机使用时,表面必须清洁、干燥,否则很难起电。可日晒或用干布擦拭。 感应起电机如图所示,使用感应起电机前,必须先进行目测各部件是否完好,紧固件是否松动,如发现故障要待排除 后才能使用。主要部分有: ①前后绝缘转盘:盘上贴有许多导电铝箔片,工作时前盘沿顺时针方向转动,后盘沿逆时针方向转动(相对于操作者而言)。 ②导电刷:连接在固定于转轴的电刷杆的两端,分别与前后盘软性接触,两杆互成90°且与水平线的夹角为45°。圆盘转动时,电刷依次将中心对称的两张箔片接通。 ③集电梳:呈针状,位于圆盘水平直径左右两端,其尖端与盘面相对。 ④菜顿瓶:实际上就是两只电容器,其内壁电极分别与左右电梳相连,外壁电极通过底板上的导电连杆彼此相通。 ⑤放电杆与放电球:与电梳和菜顿瓶的内壁电极相连。 使用感应起电机须知: ①摇转起电机时,必须顺时针方向摇,如果逆转将不能起电。 ②摇转起电机时,速度要由慢至快,转速不可太高,否则会影响电刷和箔片的接触,反而不能起电。 ③转动圆盘后,须注意放电球的极性,略微分开两个放电球,慢慢转动手柄,则带负电的放电球上出现微弱的紫色光,带正电的放电球上出现分叉的小火花。 ④如果用起电机使其它静电器带电,可以用导线金属夹或验电器电杆把静电仪器和放电杆连接起来。 ⑤调节放电球的距离时,只能操作绝缘柄。停止起电实验时,应先将放电杆直接接触,放电后才能触摸各种部件。 ⑥每次起电前须对起电机做好清洁干燥处理,否则,可能影响起电效果 起电机带电后(包括刚停止摇动时),集电杆等处会集结电荷,这时人体各部分如不慎触及,就会产生电击的强烈刺激。但是,起电机所带的电虽电压很高(约几万伏),但其电流却极小,一般仅几个微安,对人体无多大危害。 起电机使用完毕应罩上防尘的塑料袋,并存放在干燥的橱内。 1.2 库仑定律 (1)用范氏起电机或感应起电机的两个电 极分别接到导体球和两轻质导电球上。 (2)改变距离,观察现象。 (3)用完后做好防尘保护。 实验之前,必须用洁净、干燥的软布小心地擦拭大筒体内外壁和平 衡组件的灰尘和脏物。 本产品必须在干燥的空气中使用,否则实验效果不佳。 用玻棒与绸布(或胶棒与毛皮)摩擦起电,或用感应起电机起电。 高压发生器能产生5kV 、10kV 、20kV 、50kV 四档脉冲高压电,除用来演示高压火花放电外,还可作为电谐振演示器、电火花描迹仪、各种气体放电管等仪器需要的脉冲高压电源,还能供给400V 直流电压,作为威尔逊云雾室的直流电源供给。 (1) 使用前应仔细阅读《高压发生器》使用说明书。 (2) 仪器开机前,高压开关处于“关”位置。一般应先接好线路后再开电源开关。 (3) 将放电火花间隙调到10mm 以上,高压选择开关选“5kV ”档,按下高压开关。 (4) 高压发生器用于火花放电演示时,火花放电间隙如下表: 注意安全! 一、概述: 本仪器是用来模拟演示点电荷形成的电场,它是在真空泡中充入 少量隋性气体,在高压产生辉光放电气流,这些气流流入玻璃内壁, 类似点电荷的电场线,当用手接触处玻璃外壁时,向手处被静电感 应,电离气流就被手所吸引,形成一条光线,说明手被电场感应。 二、使用 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 1、把该仪器接入220伏交流电路,这时就看到模拟电场的玻璃 中心发出光线,中心球相当于点电荷,发生的光线相当于电场线。 2、用手接触玻璃球外壳,就会看到所有光线集中射向手触处,说明手被静电所感应,使电场线重新分布。 三、注意事项 1、本仪器使用是也不可开动音乐开关,以影响学生精力。 2、把仪器置于干燥、阴凉处,不要重压碰撞。 注意:灵敏电流计要接G 1接线柱,以保护表头。 1.7 静电现象的应用 尖形布电器用途: 1.演示在电荷平衡时,导体上电荷只分在外表面;(使电体带电,用验电球和指针验电器检验) 2.曲率相同的外表面,电荷分布均匀; 3.同一导体的外表面,曲率越大,电荷越多,曲率越小,电荷越少。 实验前须将仪器用绸或干燥的细布探试干净,不得有灰尘和脏物。 演示 研究空腔内表面的电荷 (很难成 功) 使B 、C 带电,A 不带电。 ③ 静电屏蔽 【演示】 静电屏蔽 金属网罩组成:金属网罩、绝缘底盘、连接器(金属杆,上端有金属球,下端有金属链条)。 金属网罩 用途 : 演示静电平衡 时,,导体内部的电场强度为零,从而说明静电平衡原理 。 金属网罩用法:在金属底盘上放一个箔片验电器,再罩上金属网罩,使连接器的金属链条和验电器上的小球接触;网罩外面也放一只验电器,用导线把它的金属杆和连接器上的金属球连接起来。网罩外也放一个验电器,用导线把它的金属杆和网罩连接器上的金属球连接起来。用感应起电机使金属网罩带电,就会看到,网罩外验电器的箔片张开,而网罩内验电器的箔片不张开。说明电荷分布在金属网罩外层。也可用验电羽做实验。