三 要善于分析比较操作方法的优缺点
对于实验操作方法,我们不仅要知其然,知其所以然,而且还要了解其利弊,以便取长补短,具体情况具体运用。
给验电器带电
有不少静电实验需要验电器一开始就带有一定量和一定种类的电荷。给验电器带电的方法有三种:(1)接触传导法;(2)感应法;(3)尖端放电法。这三种方法各自有下述特点。(1)接触传导法。
①一般无法控制带电量的多少。
②有时无法控制带电种类。
例如,用带电有机玻璃棒给带圆盘的验电器带电,由于有机玻璃棒上所带电荷大多为束缚电荷,所以当有机玻璃棒与验电器圆盘接触时,只有相互接触的一些点传递电荷,量不多。只有在圆盘上来回擦几次,才能使接触的点增多,使较多的电荷传给验电器(如图 6-10 所示)。由于起电棒在擦动的过程中,一方面传给圆盘同种电荷,另一方面由于摩擦作用使圆盘带异种电荷。如果后者起主要作用,有机玻璃棒将使金箔带异种电荷, 所以金箔所带的电荷有时就难以确定。如果按图 6-11 所示擦动,由于圆盘边缘曲率较小,容易与有机玻璃棒发生尖端放电现象,此时摩擦作用往往退居于次要地位,所以金箔所带电荷在大多数情况下与有机玻璃相同。对于顶端是小球的验电器,我们同样不敢保证能控制带电种类。
③带电体所带电荷过多,产生的电压过高时不能进行;否则,容易使验电器箔片或指针损坏。
- 感应法(方法见上例)。
①基本上能控制带电量的多少(控制张角)。
②能控制带电的种类(验电器带上与带电体异种的电荷)。
③不会损坏验电器。
- 尖端放电法。
①难以控制带电量的多少。
②带上与带电棒同种的电荷。
③带电棒所带电量较少时也可进行。
④容易漏电(如果验电器带电后不取走尖端的话)。
实验中一般常用接触法和感应法给验电器带电。比较这两种方法的特
点可知,感应法优于接触法(特别是在要给验电器带上已知种类的电荷以及控制箔片张角的时候)。故此,应尽可能用感应法带电。