静电感应演示实验的常见失败原因分析
韦氏感应机演示静电现象探究
韦氏感应机演示静电现象探究姜庆荣一、韦氏感应起电机简介韦氏静电感应起电机是起电机的一种仪器。
两片等大、平行、共轴的有机玻璃板——起电盘，外表面贴有导电膜铝箔。
转动手柄时两盘转向相反,两盘上各有一过圆心的固定电刷，两电刷呈90度夹角，各与横梁成45度夹角，针状电梳的两脚跨过两盘，但并不与两盘接触，脚上装有许多尖细铜丝，铜丝尖端指向圆盘上的铝片。
针状电梳由金属杆与莱顿瓶相连。
莱顿瓶在韦氏感应机中作为电容器使用。
其外观如图1和图2。
当顺时针转动手柄时，由于静电感应，莱顿瓶中可以收集到大量电荷，使两放电球间产生高压，击穿空气从而产生放电现象。
二、实验探究1.认真准备实验，实验前检验感应机各部分元件确保实验可以进行，顺时针转动手柄，描述出现的现象，并解释其原理。
逆时针转动手柄时会如何，试对其原因进行阐述。
2.仔细观察韦氏感应起电机，电刷和针状电梳的存在都是为了便于静电感应的产生，那为什么电刷与导电箔片是接触的而针状电梳与导电箔片却是不接触的呢？他们在工作时的作用分别是什么样的？3.试说明韦氏感应机的电路结构，并解释其中莱顿瓶的作用，如果将莱顿瓶拆除，会有怎样的现象？如将两个莱顿瓶串联，又会是怎样的现象？比较现象之间的不同并给出解释。
4.将韦氏感应机的两个放电杆与两面金属板连接，金属板间竖直悬挂一轻金属球，观察实验现象。
5.将一个放电球绕上一根铜丝，使铜丝一头指向另一金属球，并与之保持距离，这时再顺时针摇动手柄，还会有放电现象吗？为什么？图2 6.韦氏感应机不能正常工作的常见原因有哪些？三、现象及解释1.韦氏感应机的基本构造如图3所示，顺时针转动手柄，一段时间后，可以观察到两放电球之间发生放电现象。
韦氏感应起电机利用了感应起电的原理，可连续地积累较多的电荷，从而获得高电压。
大气中的带电粒子与导电膜发生碰撞从而使导电膜带上一定的初始电荷，如图3所示，为观察方便，将前后圆盘画成大小不一样的同心圆，前盘为小圆，后盘为大圆。
静电演示实验疑难探析
静电演示实验疑难探析静电演示实验疑难探析摘要：本课题针对静电演示实验中存在的疑难问题进行探讨，总结得出实验成功的因素从而采取措施，达到实验成功的目的。
一上台就成功。
漏至验电器的外壳，而外壳连底座是可以接地的，把底座和地绝缘开并不能阻止导电杆的电荷漏到外壳上来，则将极大地影响验电器的偏转。
因为在静电平衡时，导体的电荷只分布于其外表面。
在导电杆与外壳导通的情况下，导电杆、指针及外壳成为一个导体，而指针及导电杆的壳内部分处于整个导体内部，将得不到电荷，指针因此不会产生偏转，在验电器底座下加上绝缘座也只能完全是徒劳的。
因此，防止这类验电器漏电的正确方法是设法保持导电杆和外壳之间的高度绝缘。
二、静电的特点及其所导致的漏电问题静电即相对静止不动的电荷，通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
当一个物体带有一定量的正电荷或负电荷时，可以称其带静电，静电是一种相对的称谓。
因为在许多情况下，静电经过一段时间会慢慢减少，这段时间的长段与物体的电阻有关。
实际应用中的而金但导致操实际上这料电线甚至玻璃棒、橡胶棒都是不可靠的绝缘体。
在空气潮湿、材料老化变性或表面不甚清洁时更是如此。
课本中介绍的用丝绸摩擦玻璃棒和用毛皮摩擦橡胶棒的起电方法之所以效果不佳，原因不是用这些材料摩擦时不能起电，而是玻璃棒和橡胶棒不易保持住电荷。
空气不够干燥时，通常被我们视为绝缘体的这些材料在静电（高压）条件下形同导体，漏电之快，出乎意料。
这就是影响静电实验诸多因素中最致命的一个。
三、摩擦起电的方法摩擦起电是课堂教学中最常用的使用方法，对它的微观处理，一般教材限于知识要求的程度只给出一个总的解释，即电是由于得失电子而带电。
但对在摩擦过程中电子转移的物理解释，一些老师存在有误解，导致影响在实验中有效地使用这一方法。
如有些人认为摩擦生热导致电子的转移，因而只有快速反复的摩擦才能起电。
有经验的老师在不易起电时，往往易通过紧压摩擦，而不是压导致1.2.-——如果对带电量的要求不高，可以摩擦绝缘棒（如有机玻璃棒）使其带电，再将电荷传递给需带电物体。
静电感应实验方法探讨
静电感应实验方法探讨静电感应实验方法探讨甘忠通崇义中学高中电场一章中关于静电方面的实验较多,而静电实验也是教师上课时较难控制的,甚至有些教师对静电实验进行了错误的讲解。
其主要原因是没有深入的了解实验的一些条件，当然也有一些教师只是纸上谈兵，跟本没有自己认真去做实验，这样出现错误的讲解也就不足为奇了。
静电感应是高中电场中第一节《电荷、库仑定律》中的第一个实验。
这个实验现象在日常生活中应用的也很广泛，后面我们学习静电屏蔽等内容也是要用到它。
可见对静电感应现象理解透彻对学生学好这一章知识非常重要，而教师上课时所需的静电，大部分人也是采用感应起电的方法获得，现于很少人用玻璃棒、橡胶棒摩擦起电了，因为这种摩擦起电所带的电量不是很足且易漏掉，对我们做静电实验影响较大，有些教师平时静电实验做不成功，这也是一个原因。
现在我们来探讨静电感应实验的一些方法和注意事项。
课本上是用带电小球、枕形导体来做这个实验的，这种方法有几个问题要解决。
一是带电小球如何带上足够的电量，且能保持较长时间不衰减；二是两金属箔是否容易张开和闭合；三是感应起电后的两枕形导体是否容易漏电。
如果以上问题得以解决，这个实验也就成功一大半了，以下我们就来分析和解决。
1、首先要对静电有深入的了解。
所谓静电，就是不流动的电荷或称静电荷。
它的产生有各种各样的原因，最简单的如摩擦起电，比较常见和常遇到的有：脱毛衣时衣服上出现的静电放电火花，在干燥季节时，人们在地毯上行走时就可能产生静电，当你的手伸向金属物体时，手指就会对它放电。
总之，产生了电荷，一时又流不走，或不能放掉，就形成静电（荷）。
虽然静电荷的量很小，但其电压却很高，一般能达到千伏级，甚至万伏级。
因为电压与电荷量成正比，而与电容成反比。
可是电容通常都很小，所以静电荷的电压很高。
实验室产生静电的方法有：一、摩擦起电。
玻璃棒与丝绸摩擦、橡胶棒与毛皮摩擦；二、利用静电感应来带电。
利用静电感应应使验电器带电；或利用起电盘感应起电；也可用韦氏感应起电机和范德格拉夫起电机起电。
静电场实验中的关键技术与误差分析
静电场实验中的关键技术与误差分析在物理实验中，静电场实验是一种常见且重要的实验。
静电场实验用于研究电荷的性质、电荷间的相互作用以及电场的分布等问题。
然而，由于实验过程中存在一些关键技术和误差，这些问题会对实验结果产生一定的影响。
下面将对静电场实验中的关键技术和误差进行分析。
首先，关键技术之一是准确测量电荷量。
在静电场实验中，准确测量电荷量是非常重要的。
常用的方法有静电感应和法拉第电磁感应法。
静电感应法是通过感应充电，利用电场产生力的原理来测量电荷量。
而法拉第电磁感应法则是利用电荷的运动与磁场的相互作用来测量电荷量。
这些方法能够准确测量电荷量，从而保证实验结果的准确性。
其次，关键技术之二是保持电荷的稳定。
在静电场实验中，电荷的稳定性对于实验结果的可靠性至关重要。
在实验中，需要采取一些措施来保持电荷的稳定，例如使用防静电材料、保持实验环境干燥等。
只有保持电荷的稳定，才能够获得准确的实验结果。
此外，在实验过程中还存在一些误差。
误差来源主要分为系统误差和随机误差。
系统误差是由于实验中的一些固有原因而引入的，可以通过校准仪器、改进实验装置等方法来减小。
随机误差是由于实验中的不确定因素导致的，通常通过多次重复实验来取平均值来减小。
另外，在静电场实验中，图像处理技术也发挥了重要作用。
在一些实验中，需要通过观察被测物体的电场分布来研究电场的性质，这就需要对实验现象进行图像处理。
通过图像处理技术可以将实验结果以图像的形式呈现出来，从而更好地了解被测物体的电场分布情况。
此外，实验器材的质量和精度也对实验结果产生影响。
如果实验器材的质量不过关或者精度不够高，就会导致实验结果的准确性降低。
因此，在进行静电场实验前，应该选择质量可靠、精度高的器材，以确保实验结果的可靠性。
在静电场实验中，仪器的校准也是十分重要的。
校准仪器可以帮助我们了解仪器的误差，并进行相应的修正。
只有进行仔细的校准工作，才能够保证实验结果的准确性。
最后，进行静电场实验还需要注意实验中的安全问题。
静电演示实验仪器与实验——高杨
静电演示实验仪器与实验一、实验目的1、掌握静电特点，分析研究静电演示实验成败的关键因素；2、熟悉静电仪器的结构、原理、用途及使用操作方法；3、初步掌握检查静电演示仪性能的方法。
二、实验材料验电器、静电起电机、有机玻璃棒、橡胶棒、感应起电盘、验电羽、平行板电容器、尖形导体、金属网罩、丝绸、毛皮、起点拍、旋转支架等。
补充说明：韦氏起电机是利用静电感应原理而制成一种能够连续获得大量电荷的仪器，也叫感应器电机。
在正常情况下，其电压可达到几千伏至几万伏。
（1）如果起电机无法起电，可以在转动时用塑料泡沫摩擦塑料盘使其带电。
（2）每次使用完后，应用起电盘接触两放电杆放电。
三、实验内容（一）摩擦起电和电荷守恒1、摩擦起电用验电器做测试工具，检验你所使用的各种物质之间摩擦后是否带电，摩擦后各种物质都带哪种电荷。
实验结果：摩擦带电。
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
2、电荷守恒将未摩擦的两起电拍分别插入放在验电器的金属筒内，验电器指针不张开，表明不带电。
若指针张开，则说明起电拍已带有电荷，此时，可将起电拍分别用酒精灯火焰烘烤一下，利用气体电离的方法，清除原有的残存电荷。
（1）使两起电拍摩擦后再分别插入圆筒中。
把两起电拍同时插入圆筒中，有何现象？(2)再把其中一片从圆筒内抽出又有何现象？实验结果：两拍摩擦后分别插入圆筒内，验电器指针偏转。
两起电拍同时插入圆筒中时，验电器闭合。
把其中一片抽出后，验电器指针又偏转。
结果分析：两起电拍摩擦后，两拍分别带有等量的正负电荷。
当一起电拍插入圆筒中时，筒被感应出与起电拍异种电荷，使验电器电荷分布不均，因此指针发生偏转。
当两起电拍同时插入圆筒时，正负电荷相抵消，验电器指针不发生偏转。
（二）使验电器带电的两种方法1、接触带电实验结果：接触带电可以使验电器带上与带电体同种类的电荷。
应使带电体和验电器金属球充分接触（将玻璃棒、橡胶棒滑动），才是接触带电。
玻璃棒、橡胶棒等摩擦所带的电荷并不多，因此只让带电体一点与验电器接触时，主要是感应起电（未接触的部分所感应的感应电荷）。
高中物理静电演示实验不易成功的原因及对策分析
二是通 过移 动接触 采 用摩 擦棒给 验 高 ， 静 电实验受 到两个 矛盾 的制约—— 空 程中 ， 摩擦棒 是绝缘体 ， 摩 擦棒 上 的电荷 不能随意移 动 ，当摩擦棒接触 了电荷 ， 才 能将 电荷转移 到导体上 ， 如果要想使得导
实验 室 的 内 部 环 境 需 要 示 实 验 使 得 知 识 点 得 以完 整 呈 现 。 本 文 从 验 来 说 也 很 重 要 ，
保 持清新和 干燥 ， 经 常要给 实验室开窗通
风， 使得实 验室远离火 花放 电、 火 焰 等 电
提 出了解决 问题的具体策略。 关键词 ： 高中物理
体、 验 电器 上 带 的 电 多 一 些 ， 也 可 以采 用
因， 针 对这些原 因 ， 可 以从 以下 方 面 开 展
实施 ：
一
年的教学经验 ， 认为绝缘性能 又是静 电实 验中的最 主要 的矛盾。 作为一名高中物理
教 师 ，要 大 胆 通 过 自制 以及 改 进 实 验 设 备， 并且不断探索 ， 不 断 总 结 经验 ， 来为学 生 呈现 成 功 的高 中物 理 静 电实验 。 参考文献 ：
二、 保 持 实 验 室 环 境 的 清 新 和 干燥
候， 检验 电荷分布在导体外表面的实验 中。
要 注 意 以 下几 个 方面 的步骤 ：首 先 是 将方
形 的纸 盒 放 置 于有 绝缘 支座 的 平 台 上 ， 通
绝 缘 的性 能也 是 不 一样 的 。 者 来 说 学 习的 难 度 比较 大 ， 有 不 少 问 题 比 材 料 不 一 样 ， 较抽 象 ， 特 别 是 高 中阶 段 的学 生 ， 他 们 的
静电实验演示实验报告
一、实验目的1. 了解静电现象的基本原理，加深对静电概念的理解。
2. 掌握静电实验的基本操作方法和实验技能。
3. 通过实验观察静电现象，验证静电实验原理。
二、实验原理静电现象是指物体由于摩擦、接触、感应等原因，使物体表面或内部产生电荷的现象。
摩擦起电的实质是电荷的转移，即一个物体失去电子而带正电，另一个物体得到电子而带负电。
静电感应现象是指在静电场的作用下，导体中自由电子重新分布的现象。
三、实验仪器1. 静电感应实验装置：包括金属棒、金属球、金属箔、绝缘柱、接地处等。
2. 橡皮、牙签、彩纸、吸管、布等材料。
3. 高压电源、静电除尘仪、白纸、夹子等。
四、实验步骤1. 静电感应实验：（1）将金属棒和金属球用绝缘柱固定，确保金属棒、金属球和接地处三者之间保持绝缘。
（2）将金属棒的一端与接地处连接，形成电路。
（3）将金属球用手指触摸，使其带电。
（4）观察金属箔的变化，验证静电感应现象。
2. 摩擦起电实验：（1）将橡皮放在桌子上，用牙签插入橡皮中。
（2）用彩纸剪出一个四角星，小心地放在牙签上。
（3）用吸管摩擦布，产生静电。
（4）将带静电的吸管竖在四角星旁边，观察四角星的动。
3. 静电除尘实验：（1）将高压电源的输出端接到静电除尘仪玻璃筒的中轴铜杆上，地线接到紧贴玻璃筒内壁的螺旋铜线接头上。
（2）在玻璃筒下方的铁盒里点燃蚊香，可看到浓烟上升。
（3）开启高压电源，逐渐加大电压，电压升高到一定值时，烟尘立即消失。
（4）演示完毕后将电源电压降到0，关掉电源。
五、实验结果与分析1. 静电感应实验：当金属球带电时，靠近金属球的金属箔张开，远离金属球的金属箔闭合，验证了静电感应现象。
2. 摩擦起电实验：当吸管摩擦布产生静电后，将带静电的吸管竖在四角星旁边，四角星会动，验证了摩擦起电现象。
3. 静电除尘实验：开启高压电源后，烟尘消失，验证了静电除尘原理。
六、实验结论1. 静电现象是指物体由于摩擦、接触、感应等原因，使物体表面或内部产生电荷的现象。
静电感应演示实验的常见失败原因分析
静电感应演示实验的常见失败原因分析作者：陈宇恒来源：《智富时代》2017年第02期【摘要】本文从高中物理静电感应演示实验出发，分析了该实验在操作是比较常见失败现象及原因，并结合静电的特点分析了做好静电感应演示实验的关键。
【关键词】静电感应；演示实验失败；原因；关键高中物理新课标选修静电学部分安排了一个重要的演示实验——静电感应演示实验，但在实际操作过程常常出现实验失败的问题。
演示实验是认知物理规律的感性基础，也是加强物理概念的重要环节，而概念和规律又是物理学的基本组成部分，所以如果演示实验失败，则达不到预期的演示效果。
一、关于实验常见失败原因演示实验在物理教学中是十分重要的手段，也是学生十分感兴趣的形式。
从知识准备的角度来看静电学的知识，由于缺乏感性认识，学习这部分知识是比较难的。
演示实验便显得尤为重要。
高中物理新课标中安排的静电感应演示实验如图1所示。
用金属导体A、B，使其接触，不带电，而金属导体下方的金属箔是闭合的，带点金属球C靠近导体A，观察金属箔变化，分开A、B，然后C远离，继续观察金属箔变化，再次使A、B接触继续观察。
但高中物理静电感应演示实验难度相对较高，稍有不慎就可能导致实验失败，常见的实验失败现象主要有如下两种。
其一，当带电金属球靠近金属导体，金属导体下近端的金属箔片张开，但远端的却没有张开，这说明实验失败。
但有时候同样的实验操作步骤在办公室能够成功但在教师却失败。
分析：金属导体下远离带电金属球的金属箔片没有张开，那么金属导体的这一端是不带电的。
结合上述的现象来分析，大部分原因在于空气比较潮湿。
在这种情况下金属导体远离带电金属球的一端在电荷相互排斥的情况下放电会更加容易；而靠近带电金属球的一端由于带电金属球对金属导体电荷的吸引，相比另一端不会那么容易就放电。
如果是晴天，办公室人少，空气相对来说比较干燥，所以同样的步骤在办公室能够成功。
而教室人多，学生呼吸时，使空气中的水分增加。
如果是阴雨天空气更加潮湿。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
静电感应演示实验的常见失败原因分析
河南省长垣县宏力学校高中部赵会军
静电感应演示实验是静电学重要的演示实验之一，在操作过程中，往往会出现一些问题而导致实验失败，现对常见的两种失败原因进行分析。
现象一：金属导体靠近带电金属球，距金属球近端的铂片张开了，距金属球远端的铂片没有张开，实验失败。
该实验在办公室却可以成功。
【分析】远端的铂片没有张开，说明这一端不带电。
为什么会不带电呢？出现这种情况往往是空气太潮湿，远端的电荷相互排斥而更容易放电；而近端的电荷因为带电球的吸引，相对来说不容易放电。
空气的潮湿主要原因是阴雨天气造成的，还有一个因素是教室内人多，呼出潮湿的哈气太多。
而办公室人少，空气相对教室干燥些。
【解决办法】这种情况，往往发生在阴雨的天气，可以提前打开教室通风，实在不行，只能等到空气干燥了再做实验。
现象二：发生静电感应后，把金属导体的A、B两部分分开，移走带电金属球，再让金属导体的A、B两部分接触，两个铂片都没有合并。
【分析】正常情况下，A、B分别带等量的异同电荷，金属导体的A、B两部分接触后，两个铂片会合并的，如果没有合并，说明A、B带的不是等量异种电荷。
经过检验，A、B合并前带同种电荷。
这种情况是因为带电球距离金属导体太近，而它们之间电压又高，导致带电球和金属导体之间的空气被击穿，带电小球的电荷直接转移给了金属导体，导体A、B 两部分带上同种电荷了，所以不会合并。
【解决办法】起电机的小球与金属球相连，带电较多，可以产生上万伏高压，容易击穿空气。
实验时，把带电球离金属导体远一些就可以了。