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暑假偶感
在我们现实生活中,摩擦引起的静电是无处不在的。冬天,当 你睡觉要脱毛衣的时候,常常会发现身上突然冒出一些小火花;春 天,当你用塑料梳子梳非常干净的头发时,一定会听到头发上有轻微 的劈啪声,头发随着梳子飘舞。如果你拉上窗帘,就能从镜子里看到 头上有很小的火花;开学了,当你和同学们尽情玩耍时,手上忽然像 是被针扎了一下,小伙伴也叫了起来…… 这些火花是从哪里来的呢?这就是物理学上叫做“火花放电”
的现象。这些现象告诉我们随便用哪两种物体摩擦都能够起电。只是 有的东西在一起摩擦特别容易起电,有的带电则很弱。
在物理学中规定用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带的电是正电;用毛皮摩 擦橡胶棒,橡胶棒带的电是负电。同种电荷相互排斥,异种电荷相互 吸引。通过以上的原理,可以做出一些简单的验电器。
现在小学生高年级的自然实验器材中就有关于静电实验。这种 静电实验是由丝绸摩擦的玻璃棒和用毛皮摩擦的橡胶棒所带的正、负 电与带电物体靠近所产生的现象来确定物体带正电还是负电。这种方 法虽较简单,但只有在天气干燥的情况下才能有明显的实验效果,如 果在天气潮湿的情况下做实验,效果便很不明显,直接影响实验结 果。
这里有一个制作验电器的方法。找一个干燥的酒瓶(或者其它 瓶子也行),注意一定要干燥,瓶口上放一个软木塞或硬纸板做的盖 子。在盖子的中间插上一根粗铜丝,一头露出来,一头伸到瓶子里, 并在顶端弯一个小圆圈,在小圆圈上用蜡固定两小片铝箔(香烟盒内 的锡纸就行)。现在,验电器做好了。摩擦一下塑料梳子,然后把它 和露在瓶口的铜丝接触一下,如果梳子带电,电会通过铜丝传到瓶内 的两片铝箔上,使它们同时带上同一种电荷。由于同性相斥,所以铝 箔要张开。如果梳子没有带电,两片铝箔自然下垂,是合着的。这种 方法虽然可以在大多数情况下有明显的效果,但是,它只能验出物体 带不带电,而不能验出带的是正电还是负电。
有没有一种既能在大多数情况下检验物体是否带电,又能检测 出带正电还是负电的验电器?这个问题困扰了我好多天,我绞尽脑汁 但还是百思不得其解。一天,我突发奇想:“要做好验电器必须有两 点:1、空气干燥。空气干燥有助于实验效果,要使空气干燥就得使 验电器有透明的外壳。2、制作简单。如果将第一个验电器和第二个 验电器结合起来,不就两全其美了吗?”说干就干,像上面简述的方 法一样,我先找来一个干燥的瓶子,瓶口大一点,用硬纸版做了一个 瓶盖,再插入一根粗铜丝固定两片铝箔。接着,我在瓶颈内的某一个 部分贴上了毛皮,与此同时,我把一根用铁丝控制的橡胶棒也插了进 去。铁丝一头露出瓶盖,这样我的验电器就做成了。
我先利用铁丝控制橡胶棒摩擦贴在瓶内的皮毛,使橡胶棒带负 电。再用玻璃棒摩擦丝绸,使玻璃棒带正电。然后让橡胶棒靠在铜丝 上使两片铝箔张开,玻璃棒也靠在外面的铜丝上,结果铝箔角度变小 了。实验结果说明玻璃棒与丝绸摩擦带正电。
这个验电器虽然可以验出物体带正电还是负电,但制作起来有些繁 琐,还需改进。
电是人类的好帮手,只要人类充分利用它,一定能使我们的生 活更美好。
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