静电摆球演示实验

【实验目的】：

1. 观察带电小球在静电场中的运动；

2. 理解平行导体平板产生的静电场对带电小球的作用。

【实验仪器】：高压电源，静电摆球演示仪。

【实验原理】：本实验装置主要由竖直放置的两块平行导体平板和一个涂覆金属

膜的乒乓球悬挂于它们之间组成。实验时把两块导体平板和高压静电电源的正负

极相连。开启高压电源后，两块导体平板之间就产生了大体沿水平方向的电场。

轻轻拨动悬挂乒乓球的绝缘细线，使乒乓球与某一平板相碰，乒乓球就带上了与

它接触的极板符号相同的电荷；由于同号电荷相斥，乒乓球在被弹回排斥的同时，

在电场力的作用下，又飞向另一极板，接触极板时它先中和掉所带的电荷，同时

又带上了与刚接触的极板符号相同的电荷；同样是同号电荷相斥，乒乓球又被弹回排斥，在电场力的作用下乒乓球又向相反的方向飞去，在另一个极板处开始重复上述过程。它来回往返碰撞，同时转移电荷，能量的来源是与极板相连的高压静电电源。静电场对飞行中的带电乒乓球所做的功补充了由于空气阻力因素而产生的能耗，所以乒乓球在两极板间的来回跳跃可以持续地进行下去。

【实验步骤】：

1. 将高压电源的输出端连接到一块平行导体板上，将接地线连接到另一块平行导体板上，同时让电源的接地线接触地面；

2. 开启高压静电电源，轻轻拨动悬挂乒乓球的绝缘细线，使乒乓球与某一极板相碰，观察乒乓球的运动；

3. 演示完毕后，先关掉电源开关，再用导线放电。

【注意事项】：

1. 注意高压电源的安全使用，不要用潮湿的手触及高压电源；

2. 必须保证高压电源的接地线在实验过程中总是接触地面;

3. 实验步骤3必须严格按说明去做，千万不可未关闭高压电源就进行对带电体的放电。

【实验拓展】：

1. 如果平行导体平板产生的电场的空间分布一定且不随时间变化，研究乒乓球运动的周期与哪些因素有关；

2. 将涂覆金属膜的乒乓球改为无弹性的金属小球，研究带电小球所受的作用及其运动。

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