1、静电摆球演示实验一、实验目的:演示静电感应,电场分布和电荷间的相互作用装置结构及技术参数二、演示仪器1、静电跳球2、静电摆球装置操作方法:1、静电跳球:将两极板分别与静电起电机相连接,摇动起电机,使两极板分别带正、负电荷,这时小金属球也带有与下板同号的电荷。同号电荷相斥,异号电荷相吸,小球受下极板的排斥和上极板的吸引,跃向上极板,与之接触后,小球所带的电荷被中和反而带上与上极板相同的电荷,于是又被排向下极板。如此周而复始,可观察到球在容器内上下跳动。当两极板电荷被中和时,小球随之停止跳动。2、静电摆球:将两极板分别与正负电极相接。调节细有机玻璃棒,使球略偏向一极板。摇动起电机,使两极分别带正、
2、负电荷。这时导体小球两边分别被感应出与邻近极异号的电荷。球上感应电荷又反过来使极板上电荷分布改变,从而使两极板间电场分布发生变化。球与极板相距较近的这一侧空间场强较强,因而球受力较大,而另一侧与极板距离较远,空间场强较弱,受力较小,这样球就摆向距球近的一极板。当球与这极板相接触时,与上面同样的道理使球又摆回来。不断摇动起电机,球就在两板间往复摆动,并发出乒乓场。起电机放电后,则导体小球会因惯性,在一段时间内做微小摆动,最后停止在平衡位置。将乒乓球调节在两极间的电场力几乎相等,故球不动。静电摆球实验过程:1、将小钢球放在两电极(金属球)之间,把高压直流电源的两个电极分别接在两个电极柱上。2、打开
3、电源,观察小钢球的运动情况(若小钢球不运动就稍微偏离中间位置一点) 。3、实验完毕要及时关闭电源,必须用接地线分别接触两极和小球放电。探究问题:1、为什么当电极通上高压电后小钢球会在两极之间来回摆动?作直线还是作曲线运动?2、这是电学中的物理现象?3、如果小钢球开始时放在两电极的正中间,通电后会摆动吗?4、小钢球的摆动受到哪些力的作用?5、调节高压直流电源输出的电压值,当电压增大或减小时小球摆动的速度是如何变化的?这说明了什么规律?6、小钢球摆动有什么作用?7、当切断电源后小钢球还会摆动吗?摆动的时间与哪些因素有关?8、小钢球可以吧电极板上的电荷搬完吗?注意事项:接好电路后,在调整两根输出导线之间的距离至少离开 10 厘米。太近时会击穿空气而打火。