实验器材 手帕,保鲜袋(内衬一硬泡沫塑料板),有机玻璃板,带绝缘柄的金属盘,氖管。 实验方法 用手帕摩擦保鲜塑料袋,再把带绝缘柄的金属盘放在带电的塑料袋上,用手指接触金属盘,金属盘即被感应带电。手持绝缘柄把金属盘从塑料膜上移开,再用另一只手的手指捏住氖管的一端,用氖管的另一端与金属盘接触,可以看到氖管中与手接触的一极发出辉光。 实验原理 氖管中充有氖气,一般验电笔中的氖管两极间的电压超过60V时,管中的氖气分子被电离击穿,同时发出橙色辐射辉光。由于靠近低电势极的电子被电场加速获得较大的动能,再与氖气的分子碰撞使分子激发,当处于激发态的分子跃回较低能级时,把多余的能量以辐射的形式放出。因此,我们可以在靠近氖管的低电势极周围看到辉光现象。利用这种现象,我们就可以判断带电体所带电荷的种类。在前面第一种情况下,金属盘被感应带正电,与其接触的氖管的一极为正电势,手持氖管的一极与地相通,为零电势,所以靠近手的一极发出辉光。而在第二种情况下,金属盘带负电,相对于地为低电势,因此氖管与金属盘接触时,靠近金属盘的一极发辉光。 教学方法 该实验可以作为学生课外的小实验,首先由教师向学生介绍氖管的性质和用其检验电荷种类的方法,然后再由学生完成实验,记录观察到的现象,并讨论现象产生的原理。 相关实验——观察感应起电的过程 利用氖管还可以做许多实验,例如,观察感应起电的过程: 上述现象可以从两种不同的角度来解释,你试试看吧!或者看看我们的答案? |
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