“电荷间相互作用”演示实验的探究和改进.doc

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1、电荷间相互作用”演示实验的探究和改进对于初中八年级物理第一册第五章中“电荷间相互作用”的演示实验，多年来，许多同仁对该实验进行改进，并提出了实验中存在的问题，如悬挂的细线用多股还是单股或用多细的铜丝才能避免悬挂的带电体不停地转动。对此，笔者经过多年的研究，对该实验进行了重新设计和改进。一、实验中发现的问题教科书中的实验装置如图1所示，原实验是用细绳（细线）将带电体（玻璃棒或橡胶棒）悬挂起来。图1实验中发现悬挂着的带电体不论是有风无风的情况下都是在水平方向不停地自由转动。等到反转过来时也不停地转动起来，这可能是细线的扭

2、曲作用。我们先用单股棉线來做实验,结果还是一样，改用细铜丝实验发现效果稍好，但悬挂的带电体仍不停地水平转动。实验装置灵敏度很低，教师很难让学牛观察到带电体是否已经被吸引或被排斥的明显现象，同时被悬挂的带电体被吸引或被排斥过程中，由于惯性也很难使它停止偏转，实验的可见度差，信服率低，严重时会使演示无法进行，增大了实验的操作难度。二、解决实验存在的问题图2针对上述实验发现的问题，我们将原来的悬挂法改为成等臂杠杆形式，把带电体放在支架的顶针轴上，如图2所示。由于支架与顶针轴之间存在着摩擦作用，就能解决了悬挂法中被悬挂的带电

3、体不停自由转动和由于惯性不能停止转动的问题。三、实验仪器制作与实验的改进1•支架的制作在废旧铝合金（规格宽度12〜15nim）上割切长度为150mm的铝片两块,制成如图3所示的装置，并按图中的位置钻五个小孔，在A处用钢钉扎一个小坑，用横截面积6mm2的铝线芯把两块铝片钏在一起，再放在顶针轴（可用指南针支架）上调试使其在水平位置平衡。图32.实验装置与演示（1）如果空气湿度过人，在实验前先将玻璃棒、橡胶棒、丝绸、毛皮等放入自制的烘干箱的上层（烘干箱可以用体积355imnX263inInX232mm的纸箱做成上下两层，下

4、层装一个PZ220V,25W的白炽灯，灯泡功率不宜过高，因温度过高会使玻璃棒也会带负电）烘干5分钟左右。图4（2）如图4所示进行演示，用毛皮摩擦过的橡胶棒（或丝绸摩擦过的玻璃棒）放置在支架的顶针轴上且调节其水平方向平衡，再用毛皮摩擦过的另一橡胶棒（或丝绸摩擦过的玻璃棒）靠近支架上的橡胶棒（或玻璃棒），让学生观察发生的现象一一两带电体相互排斥。（3）把毛皮摩擦过的橡胶棒放置在支架的顶针轴上再用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近支架上的橡胶棒，让学生观察发生的现象一一两带电体相互吸引。对“电荷间相互作用”实验装置改进后两带电体相互吸

5、引还是相互排斥的过程中控制得灵活自如，想使放在支架顶针轴上的带电体顺时针方向转就顺时针方向转，逆时针方向转就逆时针转，当手拿的带电体一离开支架上的带电体它就立即停止下来。这样大大增强实验的趣味性，活跃了课堂气氛，给学生的印象很深，有效地提高了实验的观察效果、教学效果和信服率，有力地说明了“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”。综上可知，采用等臂杠杆形式法比悬挂法好，它实验可见度高，演示效果更科学。通过实验操作我们发现了新问题，进行了新思考、并对实验装置进行了改进，这是是一种创新。实验装置改进的过程中，学生领略和体验到

6、了物理实验的重要性。（责任编辑黄春香）