皇甫宣政
今天我们继续用莱顿瓶做一个实验——制作静电风车。
一、材料工具
易拉罐、尺子、剪刀、自行车辐条、铁氟龙管(内径4mm,外径6mm),自行车辐条(长12cm,直径3mm),以及热熔胶枪、钢锉、莱顿瓶、电钻、钉子。
二、实验过程
1.将易拉罐的曲面剪下来,并压平。2.将压平的易拉罐曲面制成如图1所示的图形(以下称为风车叶)。
(1)风车叶背面中心要有一个小凹槽,用钉子尖端轻轻地压一下即可;
(2)风车叶四个角要向沿着切线方向弯折,弯折的方向要一致;
(3)风车叶两个相邻尖端的距离为5cm,也就是在边长为5cm的正方形金屬片中将它剪出来。
3.如图2所示,用钢锉把自行车辐条一端磨尖。
4.取一段长为15cm的铁氟龙管,并在3cm处弯折,接着用电钻在弯折处打孔,小孔直径为3mm,深度2mm(就是铁氟龙管的厚度)。
5.如图3所示,将自行车辐条穿进铁氟龙管中,并用热熔胶枪固定。
1.如图4所示,手持铁氟龙管,并将风车叶的凹槽放在自行车辐条的尖端处。
2.如图5所示,慢慢地将自行车辐条插入莱顿瓶中,这时风车叶就旋转起来了!
四、实验原理
当自行车辐条接触到莱顿瓶内的水时,风车叶就带上了和莱顿瓶瓶内同种性质的电荷,带电导体有个特性:越尖锐的地方,电荷越拥挤。当电荷拥挤到一定程度时,就会传给附近的空气,使得附近的空气也带上和风车叶同种性质的电荷。由于同种电荷互相排斥,叶轮尖端与尖端后面空气所带的电荷排斥,在这个斥力的作用下,风车就靠着静电的力量旋转起来啦!
五、注意事项
1.在裁剪易拉罐曲面时,要戴上防护手套,易拉罐皮很锋利,容易划破手,一定要注意安全。
2.低年级学生在使用电动工具及锋利刀具时,要有家长或老师协助。
(编辑Seven)