几个有趣的尖端放电实验

科学尖锐放电作文
哎呀呀，今天我们上了一堂超级有趣的科学课！老师带我们去参观了“2021 年娄底科普大篷车进校园”活动现场，那里有好多好玩的科学实验呢！
其中有一个实验叫做“尖端放电”，嘿呀，可神奇啦！这个实验是这样的，有两根铁柱，体表有凸刺，当其中一根立柱开始旋转时，凸刺遇
凸刺便会产生放电现象。

我看到这个现象，心里充满了好奇，这到底是
为什么呢？
老师告诉我们，这是因为物体带电后，电荷并不均匀，尖锐处曲率大，电场强度大，这就是尖端效应。

展品的两个立柱分别带正负电荷，尖端
聚集了高密度电荷，旋转尖端逐渐接近固定尖端，尖端间空气被击穿形
成放电现象。

原来是这样啊，我恍然大悟！
我又看了看其他同学，他们也都被这个实验吸引住了，眼睛里充满了好奇和求知欲。

有的同学说：“哇！这个好厉害啊！”有的同学说：
“嘿呀，我回家也要做这个实验！”
这次的科学实验课真的太有趣了！我不仅学到了很多科学知识，还感受到了科学的神奇和乐趣。

我以后一定要好好学习科学，探索更多的科
学奥秘！。

实验名称：尖端放电演示内容：演示尖端放电原理的应用：避雷针。

仪器装置：高压电源、模拟避雷针装置。

【实验原理】当避雷针演示仪接通静电高压电源后，绝缘支架上的两个金属板带电了。

在极板间电压超过1万伏时，由于导体尖端处电荷密度大于金属球处，所以金属尖端附近形成了强电场，在强电场的作用下，空气分子被电离，致使极板和金属尖端之间处于连续的电晕放电状态，即尖端放电现象。

而金属球与极板间的电场不能达到火花放电的数值，故金属球不放电。

在实际应用中，尖端导体与大地相连接，云层中的电荷通过导体与大地中和，因而避免了人身和物体遭到雷电等静电的伤害。

如高层建筑物顶端都安有高于屋顶物体的金属避雷针。

【实验操作与现象】1．将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属板上，把带支架的金属球放在金属板两极之间。

接通电压，金属球与上极板间形成火花放电，可听到劈啪声音，并看到火花。

若看不到火花，可将电源电压逐渐加大。

演示完毕后，关闭电源。

2．用带绝缘柄的电工钳将带支架的顶端呈圆锥状（尖端）的金属物体也放在金属板两极之间，此时金属球和尖端的高度一致。

接通静电高压电源，金属球火花放电现象停止了，但可听到丝丝的电晕放电声，看到尖端与上极板之间形成连续的一条放电火花细线。

若看不到放电火花细线，将电源电压提高。

演示完毕后，关闭电源。

【注意事项】1．由于电源电压较高，关闭电源后，不能完全充分放电，故每一步演示后都应取下电源任一极与另一极接头相碰触人工进行放电，以确保仪器设备和操作者的安全。

2．晴天演示电源电压应降低些，阴天演示电源电压应提高些。

3．静电高压电源是用一号电池供电，改变电池伏数（即改变电池电压输出电极位置），高压输出亦随之改变。

讨论：1．尖端放电跟火花放电孤立的导体处于静电平衡时，它的表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有关，曲率越大的地方，面电荷密度也越大。

尖端上的面电荷密度很大的时候，尖端周围的电场就会很强。

空气中离散的带电粒子（电子或者离子）在这强电场的作用下作加速运动时就可能获得足够大的能量，以致它们和空气分子碰撞时，能使后者离散成电子或离子。

中学物理实验报告
实验一：尖端放电演示
指导老师：倪明
学号：
班级：物理学2班
姓名:
日期：2016.6.21
一、实验内容
使用尖端放电演示仪观察尖端放电的现象
二、实验器材
尖端放电演示仪
三、实验目的
观察尖端放电产生的现象，加深了解尖端放电的知识
四、实验重点
尖端放电的现象
五、实验难点
尖端放电的原理解释
六、实验过程
实验步骤
1.取出尖端放电演示仪，检查仪器；
2.调整仪器上两个尖端圆球相距约一厘米；
3.摇动手柄，逐渐加快后保持匀速，注意观察两圆球间的现象。

实验现象：
当摇动手柄，逐渐加快后保持匀速一段时间后，就在两圆球间看到电火花的现象，同时，听见噼里啪啦的脆响。

尖端放电实验报告引言尖端放电实验是一项用来研究电场的重要实验，通过调整电场的强度和形状，可以观察到电场的放电现象，从而深入了解电场的性质和特性。

本实验旨在通过观察尖端放电现象，探究电场的放电规律，并对实验结果进行分析和讨论。

实验目的1. 观察尖端放电现象并记录实验结果。

2. 分析实验结果，探究不同参数对尖端放电的影响。

3. 理解电场的原理和特性，掌握电场的放电规律。

实验装置和原理实验装置由高压源、尖端放电电极和记录仪等部分组成。

高压源用于产生高电压，尖端放电电极用于产生电场，记录仪用于记录实验结果。

尖端放电电极是一个尖端金属导体，可以通过高压源加到高电位，并与地连接。

当电场的强度超过一定阈值时，电场周围的空气会发生放电现象，即尖端放电。

实验步骤1. 搭建实验装置，确保各个部分的连接稳固可靠。

2. 开启高压源，调节电压大小，观察尖端放电现象，并记录实验结果。

3. 重复步骤2多次，改变电压大小或尖端放电电极的形状，观察结果。

4. 对实验结果进行整理和分析，形成实验报告。

实验结果和分析经过多次实验观察，我们得到了大量的实验数据，并对其进行整理和分析。

以下是实验结果的主要观察和分析：1. 尖端放电电极形状对放电现象的影响：我们通过将尖端放电电极改变为不同的形状，如锥形、圆形、华盖形等，观察到不同形状的放电现象有所差异。

锥形电极可以形成较长的电弧，放电现象较为明显；圆形电极放电现象较弱；华盖形电极放电现象最为明显，形成较长的电弧且持续时间较长。

这表明电极的形状对电场的放电性质有一定影响。

2. 电压大小对放电现象的影响：在一定范围内，电压大小对放电现象有明显的影响。

当电压较小时，放电现象较弱，电弧较短且不稳定；当电压逐渐增大时，放电现象逐渐增强，电弧变得更长且较为稳定。

然而，当电压超过一定阈值时，放电现象会急剧增强，电弧变得更长且持续时间较长。

3. 放电的声光效应：在实验过程中，我们观察到了电场放电过程中产生的声音和光线现象。

几个有趣的尖端放电实验我们知道在静电学中，导体带电时，导体表面突出和尖锐的地方，电荷分布比较密集，使其附近形成很强的电场。

导体尖端附近空气中残留的正负离子在强电场的作用下发生剧烈的运动，并与空气中的气体分子碰撞，将空气分子电离成许多新的正负离子，那些与尖端带同种电荷的离子，受到排斥，远离尖端，形成“电风”。

与尖端带异种电荷的离子受到吸引，奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷，这就是尖端放电。

利用尖端放电现象，我们可以完成几个有趣的实验。

(1)可以这样使水带电实验装置如图1所示，将缝衣针固定在有机玻璃棒上，玻璃棒用夹子固定在铁架台上，针下方放一只盛满清水的塑料盆，塑料盆放在绝缘板上针尖端距水面约5cm~10cm，用导线将针与感应起电机的一极相连，再将一根导线一端与验电器相连，另一端裸露部分插入水中。

转动起电机，由于针的尖端放电，使水带上同种电荷，验电器箔片逐渐张开。

(2)模拟静电除尘实验装置如图2所示，取圆形铝板一块固定在绝缘支座上(绝缘支座可用玻璃棒固定在底座上制成，在中学物理实验室中易找到，本文后几个实验中均用到绝缘支座)，将缝衣针装上塑料棒后固定在铁架台上，调节铝板与针尖端间距6cm~8cm，用导线将铝板和缝衣针分别与感应起电机相连，将点燃的蚊香放在铝板和针之间。

让起电机起电，使铝板和缝衣针带电，蚊香烟被铝板吸附，若停止起电，烟又袅袅上升。

(3)旋转的风车取两个易拉罐，剪一部分铝皮，将铝皮碾压平整，剪出一直径约8cm的圆，再剪成图3a样式的风车，尽量使叶片对称，在其中心处打一小孔，嵌上子母扣作支撑轴承，取缝衣针固定于绝缘支座上，针尖端顶在子母扣的凹坑处，实验装置如图3b所示。

实验时，用导线将针与起电机一极相连，转动起电机，起电后，由于叶轮的尖端放电，在反冲作用下，风车旋转起来。

(4)电风驱动的纸杯取一个一次性的薄纸杯，在杯底中心处打一小孔，嵌上子母扣作支撑轴承。

取自行车辐条一根，一端挫尖，另一端固定于小木块上，尖端顶在子母扣的凹坑里，再取两片大些的易拉罐铝皮，碾压平整，分别剪成长约10cm，宽约4cm的长方形，而后剪成排针状，将两个排针用塑料夹固定在绝缘支座上，整个实验装置如图4所示。

尖端放电本周我们又上了一堂别开生面的物理演示实验课。

这次的演示实验大多数都是跟电磁学有关的，跟我们正在学习的内容紧密相联，增长了见识又加深了对课本的理解。

本次课上看到了许多有趣的实验，像尖端放电，卢瑟福散射实验，电磁阻尼摆等等，每一个都让我印象深刻。

但给我印象最深的就是尖端放电，这也是本次实验课中最危险的。

尖端放电这个词我们从小就听说了，原先就是知道电能从尖的地方释放出去，并不明白其原理。

到了中学时期，老师给做了“电风转筒”，“电风吹烛”等趣味物理实验，使我对电学的神奇现象更加的感兴趣了，直到本学期上了大学物理课我终于明白了其中的道理。

尖端放电简单的说就是在强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象。

他属于一种电晕放电。

这是因为导体尖锐处曲率很大，电荷面密度就大，因而电势梯度大，尖端附近的电场特别强，当场强超过空气的击穿场强时就会发生空气被电离的放电现象，叫做尖端放电。

尖端放电在我们的生活中有很多的应用。

小的方面主要是电子打火装置，比如打火机，燃气炉，燃气热水器等都是靠尖端放电产生的火花来点火的。

由于这种放电的能量较大,所以其引燃引爆及引起人体电击的危险性较大。

大的方面主要就是避雷针。

当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。

将尖端放电知识与静电屏蔽知识结合起来就可以应用到生活中更多的地方，比如在高压带电作业中工人常常穿上用金属丝或导电纤维织成的均压服，这样可以对人体起屏蔽保护作用，避免人受到电击伤害。

还有家喻户晓的鸟巢，运用的不是避雷针，而是避雷网。

“鸟巢” 的整个“钢筋铁骨”就是一个“笼式避雷网”。

为了防止雷击对人体的伤害，场馆内人能触摸到的部位上，比如钢结构，都作了特殊处理，抵消了雷电对人的影响，绝对不会伤害到人。

同时，“鸟巢”内几乎所有的设备都和避雷网连接，保证雷电来临的一瞬间，能顺利将巨大电流导入地下，保证了场馆自身、仪器设备和人身的安全。

解释尖端放电现象
嘿，你知道啥是尖端放电不？这可有意思啦！就好比说啊，你看那避雷针，高高地立在那，它为啥能保护建筑物呢？这就是因为尖端放电呀！
想象一下，电荷就像一群调皮的小孩子，在导体上跑来跑去。

当导体有个尖尖的地方，那些电荷就特别容易聚集在那儿。

这就好像一群孩子看到一个好玩的角落，都争着往那跑。

比如说，在一个雷雨天，天空中充满了电荷。

这时，避雷针这个尖尖的家伙就发挥作用啦！电荷们都被它吸引过去，然后顺着它导入大地，这样建筑物就安全啦！这难道不神奇吗？
再想想看，生活中还有很多类似的例子呢！像冬天的时候，你脱毛衣是不是会听到噼里啪啦的声音，还可能看到小火花？那也是一种尖端放电现象呀！毛衣上的一些小纤维就像是小小的尖端，电荷在上面聚集，然后就产生了放电。

还有啊，有时候你可能会看到高压电线上的那些绝缘子，它们的形状也很特别，就是为了减少尖端放电的影响呢！这就好像给电荷们设置了一些障碍，让它们没那么容易捣乱。

尖端放电可不仅仅是这些哦，在很多科学研究和工业生产中都有重要的应用呢！它可以用来制造一些特殊的设备，比如静电除尘器，能把空气中的灰尘吸附起来，让空气变得更干净。

所以说呀，尖端放电现象可不是什么深奥难懂的东西，它就在我们的生活中无处不在！它既能保护我们，又能给我们带来一些小惊喜和小麻烦。

你现在是不是对尖端放电有了更深刻的理解呢？反正我觉得这真的是太有趣啦！。