春季第15讲演示实验(二).doc

春季第15讲演示实验(二)
第15讲 演示实验(二)
静电场
知识点睛
1．探究影响电荷间相互作用力的因素
⑴ 实验器材
球形导体、通草球、感应起电机、铁架台、细线。
⑵ 实验过程
① 用感应起电机使球形导体带上足够多的电荷。
② 如下图，将通草球靠近球形导体，通草球被吸引与导体球接触，带上同种电荷，随即被排斥开来，调整通草球与球形导体间的距离，使通草球与通过悬点的竖直线有一明显的偏角。
③ 不断改变球形导体的电荷量，观察悬线与竖直线的偏角的变化。
④ 保持球形导体和通草球上的电荷量不变，改变球形导体与通草球之间的距离，观察悬线与竖直线的偏角的变化。
⑶ 实验结论
点电荷间的作用力的大小与它们间的距离和带电量都有关系，随着带电量的增多而增大，随着距离的增大而减小。
2．静电感应
⑴ 实验过程
① 取一对用绝缘支柱支持的金属导体和，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在它们下部的金属箔是闭合的。现在把带正电荷的球移近导体，可以看到、上的金属箔都张开了，表示、都带上电荷〔图甲〕。实验说明：导体上带负电荷，与上的电荷异号；导体上带正电荷，与上的电荷同号。
② 如果先把和分开，然后移去，可以看到和仍带有电荷〔图乙〕。如果再让和接触，它们就不再带电。这说明和分开后所带的异种电荷是等量的，重新接触后等量异种电荷发生中和。
⑵ 考前须知
做好这个实验的关键是要保证三局部导体的绝缘性能良好，让导体带尽可能多的电荷，而且应注意不要使枕形导体与周围空间发生放电现象。
3．静电屏蔽
⑴ 实验过程
① 如图甲所示，使带电的金属球靠近验电器，由于静电感应，验电器的箔片张开，这说明了验电器受到了外电场的影响。
② 如果事先用金属网罩把验电器罩住〔图乙〕，验电器的箔片就不会张开。即使把验电器和金属网罩用导线连接起来。箔片也不张开。这表示金属网罩能把外电场挡住，使罩内不受外电场的影响。
⑵ 深入探究
做该实验时，应将验电器放在绝缘台的金属板上，在金属网的外面挂几个导电箔片。用绝缘线吊着将金属网放在金属板上，把验电器罩起来。此时可以看到验电器的箔片不再张开，而金属网外的箔片张开了。
[来源:1]
4．研究影响平行板电容器的因素
⑴ 实验过程
如下图，用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差。
① 保持极板上的电荷量不变，两极板间的距离也不变，改变两极板的正对面积，通过静电计指针的变化得知两极板间电势差的变化。根据公式，由电势差的变化判断电容的变化，从而得知电容与正对面积的关系，如图甲所示。
② 保持极板上的电荷量不变，两极板的正对面积也不变，改变两极板间的距离，通过静电计指针的变化得知两极板间电势差的变化。根据
，由电势差的变化判断电容的变化，从而得知电容与两极板间的距离的关系。见图乙所示。
③ 保持、、都不变，在两极板间插入电介质，例如有机玻璃板。通过静电计指针的变化得到两极板间的电势差的变化。根据公式，由电势差的变化判断电容的变化，从而得知两极板间电介质的存在对电容的影响。如图丙所示。
⑵ 实验结论
平行板电容器的电容与两极板的正对面积成正比，与两板间电介质的介电常数成正比，与板间距离成反比。
例题精讲
例题说明：例1对应静电感应；例2对应静电屏蔽；例3对应影响平行板电容器的因素
如下图，把一个不带电的枕形金属导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在、端分别出现负、正电荷，那么以下说法正确的选项是
A．闭合，有电子从地流向枕形导体
B．闭合，有电子从枕形导体流向地
C．闭合，再断开时，导体电势小于零
D．闭合，再断开，并移走带正电小球，导体电势小于零
ACD
如下图，将一个验电器放在一个带正电的金属球旁边，发现验电器的箔片会张开，那么
A．验电器的箔片带正电
B．验电器的小球带正电
C．假设用一个金属网罩将验电器罩住，验电器箔片将合拢
D．假设用一个金属网罩将验电器罩住，但金属网罩接触到验电器的小球，验电器箔片将继续张开
AC
如下图装置，在探究影响平行板电容器电容的因素实验中，充好电的平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接，极板B接地。假设极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是
A．两极板间的电压不变，极板上的电量变大
B．两极板间的电压不变，极板上的电量变小
C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大
D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小
C
恒定电流
知识点睛
1．测量导体的电压和电流
⑴ 实验过程
如下图，用电流表测量通过导体的电流，用电压