用验电器检验正负电荷实验的探讨-苏州大学物理实验教学中心.PDF

物理实验 第22卷 第5期 用验电器检验正负电荷实验的探讨 王明怡 吴永熙 (苏州大学理学院物理系江苏苏州215006) 摘 要:对验电器检验带电体电荷种类的原理进行分析，对实验操作中可能出现的问题进行了探讨. 关健词:电荷检验;验电器;静电感应 中图分类号:0441.4 文献标识码.E 文章编号:1005-4642(2002)05-0035-01 若放慢操作动作，先将带负电荷的带电棒 1 实验现象 慢慢移近圆盘，观察到箔片闭合后，再将带电棒 一般认为，使用验电器检验正负电荷时，当 靠近圆盘，发现闭合的箔片再次张开，出现第 带电体上的电荷与原验电器上的相同时，箔片 3)种现象(图1).由于箔片张角变化的细节被 的张角会增大;反之，将减小.但实验中发现，只 突出地显示，因此可确定带电棒带负电荷. 依靠该 “法则”，有可能导致判断失误.例如，将 -三三三三J 止三三三三) 0000 一验电器带上正电荷后，使带电棒靠近验电器 十 十 + 十 十十+十++十十+ 十++++十十+十 的金属圆盘[[I]，如果带电棒带的是正电荷，验电 器的箔片会感应出同种的正电荷，验电器的箔 片张角增大，如果带电棒所带的电量充足，箔片 张角增大较明显，可以判断出带电棒带正电荷. :}林 昌rG 然而，如果这时带电棒带负电荷，在实际操作中 (a) (b) (C) 就可能出现3种现象:1)箔片张角减少;2)箔片 张角增大;3)箔片张角先减少后增大. 图1第3种实验现象的分解图示 3 总 结 2 实验分析 在使用验电器检验正负电荷的实验中，应 当带负电荷的带电棒靠近验电器的金属圆 将未知带电体从正上方慢慢靠近带已知电荷的 盘时，在其上面感应出正电荷，并将同样数目的 验电器的顶端，仔细观察箔片张角是慢慢增大 负电荷推至箔片处.负电荷与箔片原先带有的 还是先慢慢减小至闭合再慢慢增大，由此来判 正电荷中和，使箔片张角减少.由于带电棒所带 断带电体所带电荷的正负[[27.可见，在这类实验 的负电荷较少，验电器箔片的张角减少到一定 中，要想准确判断出带电体所带电荷的种类，除 程度后不再改变.这样就出现了第1)种现象. 了掌握实验的原理外，进行规范的操作是实验 如果带电棒带电量较多，且迅速靠近圆盘， 成功的关键. 箔片在短时间内感应出大量的负电荷，并在中 和完原有的正电荷后，使箔片带负电荷，进而又 参考文献 迅速张开，而且张角有可能比原先的还大，出现 孙荣祖等编译.物理实验教师指南[M].长春:吉林 第2)种现象.因箔片张角变化的时间短，容易 人民出版社，19