[发明专利]一种高压静电实验套件及其使用方法

说明书

本方法涉及中学物理实验领域，具体为一种高压静电实验套件及其使用方法；包括静电屏蔽装置；所述静电屏蔽装置包括内部上端开口的圆柱形金属筒与外部上端开口的金属屏蔽筒；所述金属筒与屏蔽筒相互不接触且屏蔽筒的高度比金属筒高度高；所述金属筒与屏蔽筒的底部均固定在绝缘底座上。所述静电屏蔽装置放置在翘边铝板的表面；所述翘边铝板通过第一鳄鱼夹线与屏蔽筒相连；所述翘边铝板连接第二鳄鱼夹线的一端，第二鳄鱼夹线的另一端与电荷传感器负极相连，电荷传感的正极与金属桶相连。本装置通过电荷传感器采集的电荷量数据与时间的数据结合起来画出电荷量‑时间的图形，可以形象生动的阐述电荷的转移产生等等现象。

技术领域

本方法涉及中学物理实验领域，具体为一种高压静电实验套件及其使用方法。

背景技术

静电实验是高中物理中的一个重要内容，是电学的基础。通过静电实验学生会对电流有理性的认识。在教学中多用传统摩擦起电的方法产生电荷，通过观察金属箔验电器的金属箔张开以及张开的夹角的大小来感性的认识电荷转移的情况。同时，研究静电产生的常用实验还有法拉第冰桶实验，该实验装置与上述的金属箔一样只能提供对静电现象进行简单的感性认识。由于传感器参与实验越来越广泛，并且由于传感器对电荷的测量的精确性，本方法提供一种利用传感器技术与高压电源配合进行静电实验套件及其应用方法，通过该套件可以完成中学物理关于静电的所有实验。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

本方法提供一种高压静电实验套件及其使用方法，利用本装置可以完成一系列的静电实验，改变了传统的定性的研究静电实验的方法。并且将本装置通过电荷传感器采集的电荷量数据与时间的数据结合起来画出电荷量-时间的图形，可以形象生动的阐述电荷的转移产生等等现象。

2、技术方案：

一种高压静电实验套件，其特征在于：包括静电屏蔽装置；所述静电屏蔽装置包括内部上端开口的圆柱形金属筒与外部上端开口的金属屏蔽筒；所述金属筒与屏蔽筒相互不接触且屏蔽筒的高度比金属筒高度高；所述金属筒与屏蔽筒的底部均固定在绝缘底座上。

所述静电屏蔽装置放置在翘边铝板的表面；所述翘边铝板通过第一鳄鱼夹线与屏蔽筒相连；所述翘边铝板连接第二鳄鱼夹线的一端，第二鳄鱼夹线的另一端与电荷传感器负极相连，电荷传感器的正极与金属桶相连。还包括高压电源发生器，导电球、绝缘球、电荷分离器、橡胶棒、亚克力棒、毛皮、丝绸、棉质方巾。

一种高压静电实验套件的使用方法；其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：用湿布擦拭金属筒，翘边铝板和导电球；打开高压电源开关，高压电源输出端与导电球接触1-3秒进行充电；将充电后的导电球深入金属筒 内部，且不接触金属筒，记录电荷传感器的监测数据；

步骤二：将导电球从金属筒中拿出，接触地面移走电荷；将高压电源的输出电压进行调整后对导电球进行充电；将充电后的金属球再次伸入金属筒内，且不接触金属筒，记录此时电荷传感器的监测数据；

步骤三：对高压电源的输出电压进行调整，记录不同电压时，电荷传感器的监测数据；

步骤四：对上述步骤一至步骤三中测量的电荷传感器中的数据进行分析，从而探究出导电球充电电压大小和感应电荷大小的关系。

进一步地，包括以下步骤：

步骤五：用湿布擦拭金属笼，翘边铝板和二个导电球；打开高压电源开关，将高压电源输出端与第一导电球接触1-3秒进行充电，将导电球深入金属筒内部，记录此时电荷传感器的电荷数量的监测数据即为转移前的电荷数量；

步骤六：将第一导电球从金属筒中拿出，与第二导电球相互接触后，分别将两个导电球放入金属筒中，分别记录电荷传感器测量的后来第一导电球与第二导电球的电荷量的监测数据，即经过电荷转移后两个导电球的电荷数量；