主要概念
电荷
极性
吸引力
排斥力
介绍
你是否曾在拍别人肩膀或触摸车门时感到过电击?或者在梳头或在寒冷的天气里摩擦羊毛毯时看到过火花? 如果你有过,那么你已经感受到了静电的影响! 在这项活动中,你将学习如何使用静电使纸屑上下跳动。
背景知识
万物都由称为原子的微小构建块组成。 虽然原子已经非常微观,但它们包含更小的粒子,称为电子、质子和中子。 电子带负电荷,质子带正电荷,而中子不带电荷。 原子中通常有相等数量的电子和质子,因此原子被认为是“中性的”。 但是,如果原子获得电子,它就会变成“带负电荷的”。 如果它失去电子,它就会变成“带正电荷的”。 带有相同电荷的原子彼此排斥,而带有不同电荷的原子则彼此吸引。
材料
有机玻璃™或其他透明塑料板(约一平方英尺,四分之一英寸厚); 储物容器、大型外卖容器或海报框的塑料盖也可以很好地工作
四个约一到两英寸高的支撑物(金枪鱼罐头效果很好。)
纸屑、泡沫塑料、爆米花、普通干米粒或五彩纸屑
不同类型的织物碎片,包括羊毛
平坦光滑的桌子或台面表面,您可以在上面进行活动
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准备
将纸屑、泡沫塑料、米饭或五彩纸屑散落在桌子的一小部分区域。
在材料碎片周围设置支撑物——以到达塑料的四个角。
将塑料板放在支撑物上。 (小块材料应位于塑料板下方。)
步骤
塑料下的小块材料在做什么?
用羊毛布用力摩擦塑料,使其“带电”。
观察这些碎片! 它们在做什么? 它们“跳舞”了多久?
尝试通过用不同类型的材料(包括你的手)摩擦塑料来使其带电。 哪种材料使碎片跳舞的时间最长?
额外步骤: 取出纸屑、泡沫塑料、米饭或五彩纸屑,并在塑料下撒上不同类型的材料。 重复塑料带电的过程。 这些新碎片比之前的碎片更活跃吗? 哪些碎片最活跃? 为什么?
[分隔符]
观察与结果
塑料和小碎片最初都是电中性的。 也就是说,它们具有大致相等数量的质子和电子。 当你用羊毛布摩擦塑料时,羊毛将负电荷(电子)转移到塑料上,使其带负电荷。
这些负电荷使碎片极化,使纸、泡沫塑料、米饭或五彩纸屑的一侧带正电,另一侧带负电,将正电荷吸引到碎片的顶部,并将负电荷推开,推到底部。 负塑料和集中在碎片顶部的正电荷之间的吸引力使它们“跳”到塑料的底面。
但是,当碎片实际接触塑料时,塑料的一些负电荷会流到碎片上。 因为整个碎片最初是中性的,所以现在碎片具有过量的负电荷。 带负电荷的碎片和带负电荷的塑料现在彼此排斥,这导致它“跳”回桌子上。
随着碎片上过量的负电荷慢慢消散到桌面或空气中,碎片再次变为中性,并准备再次跳到塑料上,使这组碎片看起来像在跳舞。 随着时间的推移,塑料的负电荷会消散——直到你再次摩擦它来重新充电!
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本活动由探索馆合作呈现