电荷间相互作用实验
电场与电荷的相互作用实验
电场与电荷的相互作用实验一种常见的电场与电荷相互作用的实验是通过电场力对电荷进行推/拉来观察其运动变化。
以下是一种基本的实验方法：
材料：
- 高压电源
- 电场仪器（如电场计）
- 电荷携带物（如金属小球）
- 绝缘台或绝缘材料
步骤：
1. 将高压电源接通并调整到适当的电压。
2. 在绝缘台上放置电场仪器，并将其连接到高压电源。
3. 将电荷携带物（如金属小球）放置在电场仪器的测量区域内。
4. 打开电场仪器，观察电场计的读数。
5. 将电荷携带物沿不同的方向移动，观察电场计的读数变化。
6. 记录电场计的读数与电荷携带物位置的关系。
实验结果：
在这个实验中，可以观察到以下现象：
- 当电荷携带物与电场仪器的距离增加时，电场计的读数减小。
- 当电荷携带物移向不同方向时，电场计的读数也会随之变化。
结论：
通过观察电场计的读数变化，可以判断电场力对电荷携带物的推/拉作用。
当电荷携带物移动时，会受到电场力的作用，从而改变电场计的读数。
这个实验可以验证电场力存在于电荷附近，且与电荷的性质和电荷之间的距离有关。
九年级物理实验报告
实验名称：电荷间的相互作用实验时间：2015年10月13实验目的：探究电荷间的相互作用实验器材：玻璃棒2支，橡胶棒2支，丝绸1块，毛皮1块。
实验过程：1、用丝绸摩擦两根玻璃棒，手持一根玻璃棒，靠近另一根被吊起的玻璃棒。
观察有什么现象发生。
2、用毛皮摩擦两根橡胶棒，手持一根橡胶棒，靠近另一根被吊起的橡胶棒。
观察有什么现象发生。
实验结论：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
实验名称：电流和电路实验时间：2015年10月15实验目的：探究电路中形成持续电流的因素实验器材：干电池2节，小灯珠2个，开关1个，导线若干。
实验过程：1、用把导线把干电池、小灯珠、开关连接起来。
（开关断开）2、检查一遍，无误后闭合开关，观察小灯珠有什么现象发生。
3、断开开关，拧下一个小灯珠，再闭合开关，观察剩下的那个小灯珠有什么现象发生。
实验结论：电路中形成持续电流的因素：（1）必须有电源；（2）必须形成闭合回路。
实验名称：连接串联电路和并联电路实验时间：2015年10月21实验目的：练习连接串联电路和并联电路实验器材：干电池2节，小灯珠2个，开关3个，导线若干。
实验过程：1、按照课本图15.3-3连接串联电路，观察开关控制两个小灯泡发光的情况。
2、按照课本图15.3-4所示的电路图连接电路，观察各开关控制个小灯泡的情况。
实验结论：电路中形成持续电流的因素：（1）必须有电源；（2）必须形成闭合回路。
实验名称：练习使用电流表实验时间：2015年10月22实验目的：练习使用电流表实验器材：干电池2节，小灯珠1个，开关1个，导线若干。
实验过程：1、电流表和被测的用电器串联。
2、必须让电流从“+”接线柱流进，再从“–”接线柱流出。
3、必须正确选择电流表的量程。
（不清楚电流大小时可采用试触法）4、不允许把电流表直接连到电源的两极。
5、读数：（1）明确所选电流表的量程。
（2）确定电流表的分度值。
（3）接通电路后，看看表针向右总共偏过了多少个小格，就能知道电流是多大了。
探究影响电荷间相互作用力的因素
探究影响电荷间相互作用力的因素实验目标：1.探究影响电荷间相互作用力的因素2.进一步熟练控制变量法的应用实验原理：如下图所示，同种电荷相互作用，当带电小球静止时达到受力平衡状态时，对小球受力分析，由平行四边形定则可知，F＝mgtanθ,当θ变大时，F变大；当θ变小时，F变小。
实验器材：一带正电的物体，两个带不等量正电荷但质量相同的小于，绝缘支架，铁架台，绝缘细线实验过程：实验步骤：把一个带正电的物体放在A处，另把一个带正电的轻质小球系在丝线上，先后挂在P1、P2、P3等位置（下图）。
小球所受电荷作用力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
观察小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度，可以比较小球所受力的大小。
再把小于挂在某个位置，增大或减小它所带的电荷量，比较小球受力大小的变化。
注意事项：1.在探究过程中，使带正电的小球放在绝缘座架上，注意调整好绝缘座架的高度与丝线的长度，使带正电的小球与丝线悬挂的小于中心在同一水平线上。
2.对于库仑力的大小，可以通过丝线悬挂时的角度体现出来，进行定性比较。
3.如果要使结论更准确，可以尝试用白纸把丝线的倾斜轮廓画出来。
实验结论：电荷之间的作用力跟哪几个因素有关？有什么关系？写出关系式。
实验拓展：1.控制变量法在本实验中是怎样应用的？如果将带正电的物体改为带负电的物体，能否进行实验？2.为探究电荷间的相互作用力有关的因素，采用以下实验装置：实验器材：两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m1和m2，带电荷量分别是q1和q2实验步骤：用绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与铅垂线方向成夹角θ1和θ2,且两球同处一水平线上，如图所示，θ1＝θ2,实验分析：两小球处于静止状态，故可用平衡条件去分析．小球m 1受到F 1、F 、m 1g 三个力作用，建立水平和竖直方向建立直角坐标系如图1—2—4所示，此时只需分解F 1.由平衡条件得：0sin 11221=-θF r q q k 0cos 111=-g m F θ所以 .21211gr m q kq tg =θ 同理，对m 2分析得：.22212gr m q kq tg =θ因为21θθ=，所以21θθtg tg =，所以 .实验结论：可见，只要 ，不管q 1、q 2如何，1θ都等于2θ.讨论：如果m 1> m 2,1θ与2θ的关系怎样？如果m 1< m 2,1θ与2θ的关系又怎样？(两球仍处同一水平线上)因为.21211gr m q kq tg =θ .22212gr m q kq tg =θ 不管q 1、q 2大小如何，两式中的221gr q kq 是相等的．所以 时，1θ<2θ, 时，1θ>2θ.答案：如果m 1> m 2,1θ与2θ的关系怎样？如果m 1< m 2,1θ与2θ的关系又怎样？(两球仍处同一水平线上)因为.21211gr m q kq tg =θ .22212gr m q kq tg =θ 不管q 1、q 2大小如何，两式中的221gr q kq 是相等的．所以m 1> m 2时，1θ<2θ, m 1< m 2时，1θ>2θ.考题回放1.(2015·浙江高考)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg 的小球A 悬挂到水平板的M 、N 两点,A 上带有Q=3.0×10-6C 的正电荷。
小小改动 大大不同——电荷间相互作用规律实验改进
小小改动大大不同——电荷间相互作用规律实验改进作者：王碧桂来源：《赢未来》 2019年第5期王碧桂宁波国家高新区外国语学校，浙江宁波 315000摘要：随着社会的发展，教育对我们提出了新的要求，需要更新传统的教育教学观念，如变“要我学”为“我要学”。
科学教学离不开实验，而教材中的很多实验往往条件所限，不得不以演示实验为主，难以激发学生的兴趣，通常实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比，实验越贴近生活，越有趣味性，同时也越有效。
静电现象中对于电荷间相互作用的规律这个实验存在一定的难点，本文通过小小改进，突破了这个难点。
关键词：静电现象；电荷间作用规律；实验改进作者简介：王碧桂（1989.02-），女，汉族，浙江宁波人，二级教师，本科，研究方向：科学创新实验。
初中科学2011版课程标准指出，科学是以提高学生的科学素养为宗旨的综合课程，是一门以实验为基础的学科，观察和实验是科学探究的重要方法，教学中如果能充分利用实验教学资源，精心设计并组织实验，积极开展探究活动通过实验启发学生，由“观”生“趣”，由“趣”生“疑”，由“疑”生“思”，由“思”生“知”，对激发学生兴趣，培养学生自主探究的能力，提高科学素养有重要作用。
俗话说兴趣是最好的老师，利用丰富有趣的实验现象激发学生的兴趣和求知欲，但学生的兴趣并非产生了就能持续稳定，需要教师不断地用新奇的实验刺激并强化学习兴趣，从而使学生由浅层兴趣逐渐转化为深层兴趣。
1 原实验在华师大版初中科学教材《自然界的电现象》这节课中，对于探究电荷间相互作用的规律的实验，教材作如下设计：（1）将一根丝绸摩擦过的玻璃棒悬挂在铁架台上，使其静止，用另一根同样丝绸摩擦过的玻璃棒靠近，观察现象；（2）用同样的方式将毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，观察现象，探究同种电荷间的作用规律；（3）将一根丝绸摩擦过的玻璃棒悬挂在铁架台上，使其静止，用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近，观察现象，探究异种电荷间的作用规律。
实验研究静电力电荷之间的相互作用
汇报人：XX 2024-01-15
目 录
• 引言 • 静电力和电荷基本概念 • 实验设计与装置 • 实验结果与数据分析 • 静电力影响因素探究 • 结论与展望
01
引言
研究背景和意义
静电现象普遍性
静电现象在自然界和日常生活中普遍存在，如摩擦起电、 雷电等，研究静电力电荷之间的相互作用有助于深入理解 这些现象。
数据记录与处理
数据记录
在实验过程中，需要记录每个实验条件下的电荷量、距离和静电力等数据。
数据处理
通过对实验数据进行整理和分析，可以得出静电力与电荷量和距离之间的关系。可以使用图表或数学 公式来表示这种关系，并与库仑定律进行比较和验证。同时，还可以通过误差分析来评估实验的准确 性和可靠性。
04
实验结果与数据分析
研究方法
采用控制变量法，通过改变电荷量、电荷间距离等实验条件，观察静电力大小的变化规律。同时，利用高精度测 量仪器对实验数据进行精确测量和记录，以保证实验结果的准确性和可靠性。
02
静电力和电荷基本概念
静电力定义及性质
静电力定义
静电力是静止带电体之间的相互作用力，通常表现为同种电荷相互排斥、异种 电荷相互吸引的现象。
实验步骤与操作
01
02
03
04
步骤一
搭建实验装置，将金属球 悬挂在细线上，并固定在 支架上，使其可自由摆动 。
步骤二
使用电荷源给金属球带上 一定量的电荷，并记录电 荷量。
步骤三
将另一个带有相反电荷的 金属球靠近第一个金属球 ，观察并记录两个金属球 之间的静电力和距离。
步骤四
改变两个金属球之间的距 离和电荷量，重复步骤三 多次，以获得足够的数据 。
电荷间相互作用
【实验结论】
同种电荷相互_________，异种电荷相互__________
3、异种电荷互相吸引实验：先将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒放到铁挂上，再用一根与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近它，能观察到橡胶棒被吸引过来。这一现象说明了异种电荷有互相吸引的作用。
【实验结果与数据处理】
1、玻璃棒于玻璃棒之间相互__________
2、玻璃棒与橡胶棒之间相互__________
3、橡胶棒与橡胶棒之间相互__________
实验题目
电荷间相互作用
日期
10.17
班级
姓名
类型
【实验目的】学会用摩擦起电的方法使物体带电，能用验电器或轻小物体检验物体是否带电，会用悬挂法验证同种电荷互相排斥异种电荷互相吸引的静电力现象。
【实验原理】电荷间存在相互的吸引力和排斥力
【实验器材】玻璃棒2根、橡胶棒2根、细线1根、铁架台1套、毛皮1块、丝绸1块、验电器1台、自制铁挂钩1个、自制泡沫塑料球。
【实验步骤】1、用毛皮与橡胶棒摩擦，将它接触验电器的金属球，会看到验电器的金属箔片张开，说明橡胶棒带上电荷。同理，用玻璃棒摩擦丝绸，并将玻璃棒接触验电器的金属球，同样会看到验电器的金属箔片张开，也说名玻璃棒带上了电荷。也可将摩擦过的橡胶棒或玻璃棒靠近碎纸屑，可观察到碎纸屑被吸引，说明橡胶棒或玻璃棒带上了电荷。
静电感应实验电荷感应的现象
静电感应实验电荷感应的现象静电是一种产生于物体表面的电荷，它可以通过静电感应来传递。
静电感应是一种电荷间相互作用的现象，它主要涉及到电荷的移动和重新分布。
本文将探讨静电感应实验以及电荷感应的现象。
一、静电感应实验静电感应实验是通过物体间的接触或靠近来观察电荷的移动和重新分布。
常见的静电感应实验有以下几种：1. 球与毛实验这是一种简单常见的静电感应实验。
将一个带正电的玻璃棒接触一个金属球，然后将金属球移近一些细毛。
观察到毛发被球所吸引，并产生相互排斥的现象。
这可以解释为球与毛发之间产生了电荷移动和重新分布，导致了静电吸引和排斥的现象。
2. 金叶电度计实验这是一种经典的静电感应实验，常用于测量电势差和验证库仑定律。
实验中，一个金叶电度计由金属支架支撑着，上面悬挂了一个金叶。
当一个带电体靠近金叶电度计时，由于电荷的感应，金叶会发生偏转。
通过观察金叶的偏转角度，可以了解带电体的电势差大小。
3. 球与平面实验这是一种用来研究电场的分布以及电荷感应的实验。
实验中，将一个带电的金属球放置在一个导体平面上。
观察到平面上的电荷分布会受到球的影响，并在球的周围产生电位差。
这种现象解释了电荷在导体平面上的感应过程。
二、电荷感应的现象在静电感应实验中，电荷感应是一个重要的现象。
它描述了电荷的移动和重新分布过程。
以下是一些与电荷感应相关的现象：1. 静电吸引与排斥当一个带电体靠近一个中性物体时，由于电荷的感应，中性物体上的电荷会发生重新分布。
如果带电体为正电荷，则中性物体上的电荷会被排斥，导致中性物体表面带有负电荷。
反之，如果带电体为负电荷，则中性物体表面会带有正电荷。
这种电荷的重新分布导致了静电吸引和排斥的现象。
2. 电位差的产生在静电感应实验中，当电荷重新分布时，会在物体表面产生电势差。
电势差是描述电场强度的物理量，通过测量电势差可以了解电荷分布的情况。
通过电位差的产生，可以推测出电荷感应是如何发生的。
3. 电场的形成电荷感应也与电场的形成密切相关。
电荷间的相互作用
考向5：利用对称思想求解非点电荷之间的库仑力
如图所示，一个半径为R的绝缘球壳上均匀带有+Q的电荷， 另一个电荷量为+q的电荷放在球心O上，由于对称性，点电 荷受力为0．现在球壳上挖去半径为r（r≪R）的一个小圆孔S， 则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为______（已知静 电力恒量为k），方向______． 因为电荷均匀分布，所以可知小圆孔带电量为
1.2、 探究电荷相互作用规律
一. 电荷之间的相互作用力
定性研究
猜 想: 与带电体的电量有关
与带电体之间的距离有关 与带电体自身的大小及形状有关 与带电体所处的空间物质即介质有关
定性实验:
控制变量法
影响电荷相互作用的因素
实验表明：电荷之间的作用力
（1）随电荷量的增大而增大
（2）随距离的增大而减少
Qq F k 2 r
静电力常量k = 9.0×109N· m2/C2 适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
课堂练习
考向1：对点电荷的考查 【例1】下面关于点电荷的说法正确的是（ ）
A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷 B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷 C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时，
实验表明：（1）随电荷量的增大而增大 （ 2）随距离的增大而减少
定量研究
三大困难： 1.这种作用力非常小，没有足够精密的测量器具。 2.连电量的单位都没有，当然就无法比较电荷的多少了。 3.带电体上电荷的分布不清楚，难以确定相互作用的电荷 之间的距离。 三大困难的对策 卡文地许扭称实验——库仑扭称实验 对称性——等分电荷法 质点——点电荷
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电荷间相互作用实验
参赛学生：猴场中学九(3)班陈江指导教师胡家权
实验目的：学会用摩擦起电的方法使物体带电，能用验电器或轻小物体检验物体是否带电，会用悬挂法验证同种电荷互相排斥异种电荷互相吸引的静电力现象。
实验器材：玻璃棒2根、橡胶棒2根、细线1根、铁架台1套、毛皮1块、丝绸1块、验电器1台、自制铁挂钩1个、自制泡沫塑料球。
实验步骤：
1．用毛皮与橡胶棒摩擦，将它接触验电器的金属球，会看到验电器的金属箔片张开，说明橡胶棒带上电荷。
同理，用玻璃棒摩擦丝绸，并将玻璃棒接触验电器的金属球，同样会看到验电器的金属箔片张开，也说名玻璃棒带上了电荷。
也可将摩擦过的橡胶棒或玻璃棒靠近碎纸屑，可观察到碎纸屑被吸引，说明橡胶棒或玻璃棒带上了电荷。
2．同种电荷互相排斥实验：先将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒放到铁架台上的自制铁挂钩上，接着用另一根橡胶棒跟毛皮摩擦，将第二根橡胶棒靠近铁挂
钩上的橡胶棒，会看到铁挂钩上的橡胶棒被推开。
同理，先将一根用丝绸摩擦过的玻璃棒放到铁挂钩上，再用丝绸跟另一根玻璃棒摩擦，将第二根玻璃棒靠近铁挂钩上的玻璃棒，也能观察到铁挂钩上的玻璃棒被推开，这一现象说明了同种电荷有互相排斥的作用。
3．异种电荷互相吸引实验：先将一根用毛皮摩擦过的橡胶棒放到铁挂钩上，再用一根与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近它，能观察到橡胶棒被吸引过来。
这一现象说明了异种电荷有互相吸引的作用。
实验注意事项及说明：
1.所用器材必须保证干燥，实验前可用酒精灯烘烤或电吹风机热风吹烤。
2.为了防止电荷流失，两只手应带上绝缘胶袋或手套。
3.验证电荷间相互作用时，应将两棒的带电端互相靠近，这样才能保证实验的成功。
4.每次使用验电器之前要用手接触验电器的金属球3-4秒钟，保证验电器充分放电。
5.自制铁挂钩为双钩是为了保证带电棒能水放置，且用棉线将铁挂钩悬挂在铁架台上。