静电摆球演示实验(科技课)

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、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。