关于库仑定律的演示实验
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按课本图,应当用双线悬挂。
圄1
库仑定律的演示实验
可以用图1所示的方法做半定量演示。
Q是聚苯发泡塑料小球,表面包上香烟盒中铝箔,要尽可能光滑,直径8mm
用长约30cm的双丝线悬在支架Z下。
Q2和Q是直径8mm的钢球,粘在有机玻璃绝缘柄B上。
Q2的柄下有滑块可在轨道G内平移,移动方向与Q的两条悬线所在的竖直平面垂直。
Q应与Q等高且Q在两轨道中间线上方。
D是小灯泡,P是有刻度
的毛玻璃屏。
为避免气流和外界电场干扰,用适当大小的金属箱把Q和Q屏蔽起来,箱上面开槽伸入悬Q的丝线,箱前面
开槽,供灯光射入,箱后面开孔,供嵌入毛玻璃屏P。
记下Q不带电静止时的投影位置a,然后使Q和Q2都带电并将Q移
近Q,静止后他们的投影位置分别是b、c。
由图2可知,Q受库仑力-S,由投影量出s就反映了F的大小。
QQ
L
距离r也由投影量出。
移动Q2能改变r (但勿使0角太大)。
用不带电的球Q分别接触Q1、Q2可等分地改变它们的电量。
在不同的电量Q、Q2和距离r时分别测出若干s值,可粗略看出F与Q、Q和s的关系。
因为本实验是研究比例关系,所以投影的r、s不等于实际的r、s值也无妨。
库仑定律的实验验证
库仑定律是1784--1785年间库仑通过扭秤实验总结出来的。
扭秤的结构如下图。
在细金属丝下悬挂一根秤杆,它的一端有一小球A,另一端有平衡体P,在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。
为了研究带电体之间的作用力,先使A、B各带一定的电荷,这时秤杆会因A端受力而偏转。
转动悬丝上端的悬钮,使小球回到原来位置。
这时悬丝的扭力矩等于施于小球A 上电力的力矩。
如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定,则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度,可以得知在此距离下A、B之间的作用力,并且通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。
实验验证库仑定律一、知识回顾带点体之间的作用力决定于和.本实验是通过共点力平衡的方法莱测量带电体之间的作用力的.将一个带电小球A用细丝线悬挂,并将另一与小球A带同种电荷的带点球B与它靠近,A 受B点的静电斥力作用而发生偏移,如图1所示;测量A球的质量m,测量悬点到A球球心的长度l和A球偏移的距离d.二、注意事项1.使两个绝缘导体小球带同种等量电荷的方法:将两小球接触,用带电起电盘接触其中任一小球,拿起起电盘,使两小球分开,这两个小球便带上了同种等量电荷。
2.使绝缘导体小球所带电荷量减半的方法:用另一完全相同的不带电绝缘导体小球与带电球接触,即可使带电球的电荷量减半。
3.保持器材的清洁和干燥是完成实验,减少误差的重要保证。
4.实验过程中动作要迅速,以免漏电过多。
三、实验器材一、实验过程二、数据记录表一根据实验数据作出图象表二三、实验结论一、误差分析二、拓展实验练习1.4.半径为R的两个较大金属球放在绝缘桌面上,若两球都带有等量同种电荷Q时相互之间的库仑力为F1,两球带等量异种电荷Q与-Q时库仑力为F2,则()A、F1>F2B、F1<F2C、F1=F2D、无法确定5.如图所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在Q正上方的P点用丝线悬挂另一质点B,A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角。
由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减少,在电荷漏完之前,悬线对悬点P的拉力大小()A.保持不变B.先变小后变大C.逐渐减小D.逐渐增大6.小球B与小球A是完全相同的金属球,带电小球B从高H处由静止开始向着固定不动的带有+q电荷的小球A落下,如图所示,B与A发生碰撞的瞬间机械能不损失,则跳起的高度可能(不计阻力)()A.大于H B.等于HC.小于H D.一定是H/27.在一条直线上,从左向右依次固定A、B、C三个带电小球,A、B、C的质量之比为m A:m B:m C=1:2:3,小球所在的光滑平面是绝缘的。
库仑定律的演示实验
按课本图14-2可做定性演示。
为使小球在电场力作用下能保持一个稳定的平衡位置,应当用双线悬挂。
可以用图1所示的方法做半定量演示。
Q 1是聚苯发泡塑料小球,表面包上香烟盒中铝箔,要尽可能光滑,直径8mm ,用长约30cm 的双丝线悬在支架Z 下。
Q 2和Q 是直径8mm 的钢球,粘在有机玻璃绝缘柄B 上。
Q 2的柄下有滑块可在轨道G 内平移,移动方向与Q 1的两条悬线所在的竖直平面垂直。
Q 1应与Q 2等高且Q 1在两轨道中间线上方。
D 是小灯泡,P 是有刻度的毛玻璃屏。
为避免气流和外界电场干扰,用适当大小的金属箱把Q 1和Q 2屏蔽起来,箱上面开槽伸入悬Q 1的丝线,箱前面开槽,供灯光射入,箱后面开孔,供嵌入毛玻璃屏P 。
记下Q 1不带电静止时的投影位置a ,然后使Q 1和Q 2都带电并将Q 2移近Q 1,静止后他们的投影位置分别是b 、c 。
由图2可知,Q 1受库仑力s L
mg F ∙=,由投影量出s 就反映了F 的大小。
Q 1Q 2距离r 也由投影量出。
移动Q2能改变r (但勿使θ角太大)。
用不带电的球Q 分别接触Q1、Q2可等分地改变它们的电量。
在不同的电量Q 1、Q2和距离r 时分别测出若干s 值,可粗略看出F 与Q 1、Q 2和s 的关系。
因为本实验是研究比例关系,所以投影的r 、s 不等于实际的r 、s 值也无妨。