朱振棟
把圓珠筆桿靠近一個被鐵簽支起的塑料盒時,塑料盒會跟著圓珠筆桿一起轉(zhuǎn)動,你知道為什么嗎?
一、制作材料
裝冰淇淋的空塑料盒、鐵簽或竹簽、按扣、泡沫板、雙面膠、圓珠筆桿等。
二、制作方法
把裝冰淇淋的塑料盒洗凈曬干,在內(nèi)部底面中心部位用雙面膠粘上帶凹眼的按扣。將鐵簽或竹簽插在泡沫板上(或其他物體上),再把洗凈曬干的冰淇淋盒倒扣在鐵簽或竹簽上,使鐵簽或竹簽正好插入凹眼內(nèi),并能自由轉(zhuǎn)動。
三、實(shí)驗(yàn)方法
把圓珠筆桿在頭發(fā)上摩擦幾下,再靠近制作好的塑料盒,不要接觸,繞盒邊轉(zhuǎn)動。可看到塑料盒跟著圓珠筆桿一起轉(zhuǎn)動。
當(dāng)不斷在頭發(fā)上摩擦圓珠筆桿,再不斷將其靠近塑料盒時,可看到塑料盒隨著筆桿轉(zhuǎn)動得越來越快。
四、實(shí)驗(yàn)原理
本實(shí)驗(yàn)共包含三個知識點(diǎn)。
1.摩擦起電
用摩擦的方法使原來不帶電的物體帶電的現(xiàn)象,叫摩擦起電。任何兩個物體摩擦都可起電。物體因摩擦而帶的電,不是正電就是負(fù)電??茖W(xué)上規(guī)定:與用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電相同的,叫正電(荷);與用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電相同的,叫負(fù)電(荷)。
2.靜電感應(yīng)
當(dāng)一個帶電體靠近導(dǎo)體時,由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同種電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。利用靜電感應(yīng)現(xiàn)象可以使導(dǎo)體帶電。
3.電荷間的相互作用性質(zhì)
同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。本實(shí)驗(yàn)中,用圓珠筆桿與人的頭發(fā)相互摩擦,由于摩擦起電,圓珠筆桿會帶上負(fù)電荷。當(dāng)把圓珠筆桿上靠近不帶電的塑料盒時,由于靜電感應(yīng)現(xiàn)象會使塑料盒上帶有等量的異種正電荷。這時隨著圓珠筆桿的轉(zhuǎn)動,由于異種電荷間相互排斥,導(dǎo)致塑料盒隨著圓珠筆桿的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
當(dāng)不斷在頭發(fā)上摩擦圓珠筆桿,再不斷地把圓珠筆桿靠近塑料盒時,圓珠筆桿的電荷量越來越多,靠近塑料盒時,塑料盒上的電荷量也越來越多,所以塑料盒會隨著筆桿的轉(zhuǎn)動而變得越來越快。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2015年4期