模拟静电除尘、静电植绒实验，本文主要内容关键词为：静电论文,植绒论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
高中物理第二册（必修加选修）第十三章“电场”有一节讲静电的利用，介绍了静电除尘、静电植绒等实验，但没有演示实验，学生不容易理解，也没有多少兴趣，但如果做了下面两个模拟实验，效果就会大不相同。
一、模拟静电除尘实验
1.制作原理
静电除尘器由金属管A和悬挂在管中的金属丝B组成，A接到高压电源的正极，B接到高原电源的负极，A，B间有很强的电场，B附近的空气分子被强电场电离为电子和正离子，正离子跑到B上得到电子又变成空气分子，电子在奔向正极A的过程中遇到灰尘，使其带负电，吸附到正极A上并被排出，其原理如图1所示。
图1 静电除尘器原理示意图
2.制作材料
(1)直径为2.5mm、长度为250mm的铁丝。
(2)直径为0.4mm、长度为400mm左右的铜丝。
(3)娃哈哈纯净水饮料瓶一个。
3.制作方法
(1)将娃哈哈纯净水饮料瓶从距离底部7cm处用裁纸刀切成两部分，裁开处上下两部分瓶沿都分别用宽些的透明胶带封一圈，以防瓶沿伤手。
(2)上部分瓶身正好有五条凹进去的棱，很方便缠绕铜丝。在第一条棱的上面1cm处用针扎一个眼儿，将铜丝穿进去，然后在铜丝的头系一个扣，像缝衣服系的扣一样，这样铜丝就被卡住了，这时可以沿着棱缠绕铜丝了，每条棱上缠三圈，缠到第五条棱时，在第五条棱的底下1cm处再用针并排扎两个眼儿，铜丝沿一个孔穿进去，再从另一个孔穿出来，勒紧，系一个扣，这样铜丝就缠好了，铜丝伸出部分留出4cm左右，多余的剪掉，以方便导线连接感应起电机。这部分就可以看作金属管A，并且是透明的。
(3)在瓶盖中央扎透一个小孔，刚好可以穿进铁丝，悬于瓶中，铁丝的底部插到与裁开的瓶口处取齐，如果松动，在瓶盖处用胶把铁丝固定住。铁丝的上部弯成L形，以便连接导线的铁夹。这部分可以看作金属丝B。
(4)下部分瓶子里装上砂子，再插上卫生香，卫生香点燃产生的烟即可以看作灰尘。
4.具体操作
(1)如图2所示，把仪器安装在铁架台上，根据卫生香的高度和位置调整铁夹的高度和位置，使上下两部分瓶口相对，卫生香的高度与上部分的瓶口取齐。
图2 静电除尘器装置
(2)用两根两端都有铁夹的导线把仪器和感应起电机连接起来，由感应起电机产生高压电。一根导线将铁丝与感应起电机的一个放电叉杆连接，另一根导线将铜丝与另一个放电叉杆连接。
(3)点燃卫生香，当上部分瓶子充满烟时，快速转动感应起电机的手柄，产生高压电，这时可以看到烟瞬间消失，说明灰尘被排走。可以重复做几次。
5.实验的特点
仪器制作非常简单，材料易得。实验现象非常明显且直观，形象地模拟了静电除尘实验。没有使用高压电的危险，仪器调节方便，而且不用考虑正负极，但使用次数多了，上部分瓶子颜色会发黄，因为卫生香的烟尘吸附到上面。这时就要把铜丝拆下来，再缠绕到新裁切的瓶子上，并将带铁丝的瓶盖拧下来，拧在新裁切的瓶子上。
二、模拟静电植绒实验
1.制作原理
静电植绒是利用电荷同性相斥、异性相吸的物理特性，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带上负电荷，把需要植绒的物体放在零电位或接地的条件下，移动容器靠近被植绒物体，在带负电荷容器与被植物体之间形成一个高压电场，绒毛在容器内带的是负电荷，受到异电位被植物体的吸引，成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上，由于被植物体涂有胶黏剂，绒毛就垂直黏植在被植物体上。
2.制作材料
(1)一张投影仪用的胶片。
(2)2309平行板电容器的两块铝板。
(3)直径为20cm左右圆形彩纸若干张，细小白色的碎纸屑若干，20cm×15cm×1.5cm木板一块。
3.制作方法
(1)把胶片对折裁成大小相等的两个长方形，用透明胶带把两个长方形首尾相接，并围成一个圆柱形，圆柱形直径为12.5cm，高为12.5cm，形成一个透明的圆柱筒。
(2)用固体胶把彩纸黏在铝板A的中间，贴好后，用固体胶在纸面上随意涂些胶，也可以写些简单的字，如数字2。
(3)把木块垫在铝板B的底下，把碎纸屑均匀地撒在铝板B的中间，把透明圆柱筒放在铝板B上，且碎纸屑都在透明筒中，然后把贴有彩纸的那面铝板A扣在透明筒上。具体装置如图3所示。
图3静电植绒器装置
3.具体操作
每块铝板上都有一个突起的小支柱，导线的铁夹正好可以夹在小支柱上，用导线把它们分别与感应起电机的两个放电叉杆连接起来，转动感应起电机的手柄，产生高压电，可以看到碎纸屑不断地往上飞，当剩下的纸屑不多时，停止转动，让两个放电叉的球部接触，以使正负电荷中和，拿下铝板A，可以看到彩纸上黏了很多的白纸屑，且一根一根地立着。
4.实验的特点
该实验材料方便易得，制作简单，实验现象明显且直观，能够使学生很容易地理解静电植绒的原理。
标签：静电除尘论文;