静电计和验电器的辨析.pdf

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1、中学物理年月静电计与验电器的辫析令张树德,,一在高中物理选修第一章第七节中研作是孤立的导体金箔张角的大小只决定于金,,、,究平行板电容器的电容时用到了静电计不少属球金属杆带电荷量的多少与金属杆跟外壳学生认为静电计就是验电器为了帮助学生进之间的电势差无关而且玻璃外壳不是一个等,,势体其内外表一步了解二者的区别从以下几点论述面及表面上各点电势并不相等它们结构确实很像,静这是验电器和静电计之间的主要差别电计中金属杆下部,,的水平轴上装有金属指针指针可以绕水平轴静电计也称作指针式验电器这就说明它,,完全具备验电器的各

2、种作用由于静电计的特灵活转动外面圆筒是金属的底部有接线柱,,殊结构使得它又具备验电器不能替代的某些而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔外,作用面圆筒可以不是金属的当然也没有接线柱,静电计的作用如下它们前后都要用玻璃罩住以免引起对流底座都,定量测量两导体间的电势差将静电很重增加稳定性、计的金属球和金属外壳分别用导线与被测量的静电计的金属杆金属指针与金属外壳构,,,两个导体连接当电荷停止移动后静电计的金成了电容器的两个极板但结构决定了它的电容,属杆与外壳之间的电势差等于被测量的两个导很小但基本不变金属杆与指针带

3、电时金属,体间的电势差外壳的内壁上会感应出异种电荷使金属指针,定量测量某导体的电势把静电计的不仅受到金属杆所带的同种电荷的斥力作用,,外壳接地金属球和被测导体相连那么金属指还受到外壳内壁上的异种感应电荷的引力作用,针所指刻度就表示该导体和大地之间的电势外壳的感应电荷对内部作用力互相抵消指,差取大地电势为零此读数即表示该导体的电针所受作用力的大小决定于壳内空间的电场强,势度的大小而电场强度决定于金属杆与金属外验电器的作用如下,壳之间的电势差因此指针张角的大小由金属检验导体是否带电将被检验导体与杆与外壳间的电势差

4、决定,验电器的金属球直接接触或用导线相连观察也可以从电容的定义出发理解,验电器金箔是否张开即可判断导体是否带电,为定值,当,两个极板电势差升高时也可让被检验导体不与金属球接触而只是靠近,、,也增加即金属杆金属指针上的电荷多了指,,,金属球如果导体带电由于静电感应也会使针张角的变大验电器的金属球和金箔上分别感应出异种电荷,而验电器的外壳多数是用玻璃制作当壳而使金箔张开,内金箔带电时在玻璃外壳上不会出现感应电检验导体所带电性让已经带上正电,,,荷至多在内外表面上形成极微量的极化电荷的验电器的金属球与被检验导体相靠

5、近如果,,其影响完全可以忽略不计所以玻璃外壳与内验电器的金箔张角变大说明被检验导体带正部,,金属不能构成电容器金属球和金属杆可看电这是由于同性电荷相斥使验电器金属球上··2X(]9年月丫乞】中学物理,,。的电荷向金箔转移而使金箔张角变大如果金数成正比跟正对面积成正比跟极板间的箔张角变小,说明被检验导体带负电或者不带距离成反比,,,电这是由于异性电荷相吸使金箔上的正电荷在实验中一直认为平行板电容器所带的,,向金属球转移而使金箔张角变小在这种情况电荷不变是因为平行板电容器的电容很大而,,下可再让被检验导体靠近已经

6、带上负电的验静电计的电容很小从平行板电容器转移到静,,电器的金属球若、金箔张角变大则可确认被检电计上的电荷只是沧海一粟九牛一毛罢了验导体带负电另外,学生也会自然的想到用电压表测电,,,在教材中的演示感应起电机给静电计带压似乎与静电计有着相同的功能其实不然,一一电详参阅选自选图电压表是电流表串联上分压电阻后改装而成,,,保持越小,和不变静电计的偏转角的当有电流流过电流表时表内线圈在磁场中,,,,度越大越大电容越小受到安培力的作用而指针发生偏转可见要使,,,,保持和不变越大偏转角度越小电压表上有读数必然是电路中有

7、电流通过电越小,压表时这与静电计有着本质的差异所以要想、、,,保持都不变在两极板间插人电保持电容器装的电荷量不变只能用静电计,,介质板静电计的偏转角度并且减小电势差测量越小电容增大【作者单位黑龙江省佳木斯一结论平行板电容器的电容与介电常中】习卜被测电阪多最适当令陈永平问题提出验室能提供学生实验的电表是量程和伏安法测电阻有内、外接两种方法,如图的电流表和量程是和的电压表学,和图生用这两种电表进行实验探究时多数情况是失败,的原因是被测电阻阻值太小电压表不能,被,读数测电阻阻值太大电流表示数无区别如何选择适当的被测

8、电阻便成了学生探究实验,成功的关键那么如何选择适当的被测电刊一石曰戈阻呢图图实验分析与讨论,,,内接法测量值偏大测大电阻误差小外下面采用试探的方法对不同阻值的电阻进,、接法测量值偏小测小电阻误差小此结论当前行内外接法对比测量本次实验选取的器材,有新,教师们普遍采用理论推导的方法如果用实验的号干电池两节量程和的探究,教师们也常,,,用演示实验的方法极少用学电流表一只量程和巧的电压表一只,,,生实验让学