每日科学第41期
静电实验
参与学生：游梓悦、陈靖薇、吴栩童 指导教师：陈国荣
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学习目标
1. 理解静电的基本原理。
2. 掌握通过实验观察静电现象的方法。
3. 学会解释为什么带电物体可以吸引水分子。
材料准备
1. PVC管
2. 羊毛毯
3. 肥皂泡液
4. 泡泡机
实验步骤
实验一：肥皂泡实验
1. 制备肥皂泡液并吹出肥皂泡。
2. 使用羊毛毯摩擦PVC管，产生静电。
3. 将带电的PVC管靠近肥皂泡，观察肥皂泡被吸引的现象。
实验二：水龙头实验
1. 打开水龙头，让水流成细细的水柱。
2. 使用羊毛毯摩擦PVC管，产生静电。
3. 将带电的PVC管靠近水柱，观察水柱被吸引并改变方向的现象。
实验现象
1. 肥皂泡实验现象：
o 当带电的PVC管靠近肥皂泡时，肥皂泡会被PVC管吸引，并向PVC管移动。甚至可以看到肥皂泡被PVC管“牵引”着移动。
2. 水龙头实验现象：
o 当带电的PVC管靠近水柱时，水柱会受到PVC管的吸引，改变其原来的垂直流向，向PVC管偏转。水柱会显著弯曲，偏向带电的PVC管一侧。
原理解释
· 静电产生：当PVC管与羊毛毯摩擦时，电子会从羊毛毯转移到PVC管，使PVC管带负电，而羊毛毯带正电。
· 吸引力：由于肥皂泡表面和水柱都含有水分子，水分子具有极性（即带有部分正电荷和负电荷）。当带电的PVC管靠近肥皂泡或水柱时，水分子会被带电的PVC管吸引，导致肥皂泡或水柱偏向PVC管的方向。
趣味拓展
1. 冬天相互接触时的电击感
现象：在冬天，空气干燥时，人们相互接触常会感到被电到，产生轻微的刺痛感。
解释：冬季空气湿度低，人体和衣物摩擦产生静电积累。当人与人接触时，静电迅速放电到另一人，造成电击感。
实例：握手或碰触金属门把手时，常会感到被电到。
2. 脱毛衣时的劈啪声和电光
现象：脱毛衣时，会听到劈里啪啦的声音，并且在黑暗中能看到微小的电光。
解释：毛衣与身体或其他衣物摩擦产生静电积累。当毛衣与身体分离时，静电放电产生声音和电光。
实例：在干燥的环境中，穿脱羊毛或合成纤维的衣物时，最容易观察到这一现象。
3. 运油车接地的必要性
现象：在加油站或油罐车运输过程中，会有接地装置。
解释：燃油在运输和装卸过程中与管道、车体摩擦产生静电积累，静电火花可能引发爆炸。接地装置将静电导入地面，防止火花产生。
实例：加油站操作员在加油时，会先将接地线连接到油罐车上。
4. 电视机屏幕吸附灰尘
现象：电视机或电脑屏幕上容易积聚灰尘。
解释：电视和电脑屏幕工作时，静电积累在屏幕表面，吸引空气中的灰尘颗粒。
实例：长时间使用后的屏幕，需要经常清洁以去除吸附的灰尘。
5. 梳头发时头发被梳子吸引
现象：用塑料梳子梳头发时，头发会被梳子吸引，甚至竖起来。
解释：塑料梳子与头发摩擦产生静电，梳子带电后吸引头发。
实例：梳理干燥的头发时，这种现象最为明显。
6. 电器上的静电放电现象
现象：使用电器时，有时会听到轻微的劈啪声。
解释：电器工作时会产生静电，静电放电时产生声音。
实例：特别是在干燥的环境中，使用电脑或电视时更容易听到这种声音。
