[实用新型]摩擦生电实验仪

说明书

本实用新型涉及一种用于物理教学的演示用具。

目前，中学物理教学中摩擦生电实验所使用的，都是经过摩擦可带有电荷并产生引力的物体。如毛皮和塑料棒、橡皮棒、绸布和玻璃棒等。其演示方法是用毛皮或绸布与塑料棒、橡胶棒或玻璃棒摩擦，再用摩擦后的塑料棒、橡胶棒或玻璃棒去吸引纸屑等微小物体，或者用其引力使验电器的箔片张开，用引力的存在表明物体已经带电，以此证明摩擦能够生电。这种间接证明的方法不够直观、形象，不易使初学者理解，并且受室内湿度的影响，要求操作者的动作要快，否则物体上的电荷便很快消失，影响演示效果。

中国实用新型专利CW87210223公开了一种带绝缘柄的摩擦带电棒，虽属对现有实验用具的改进，并提高了实验效果，但演示原理仍与上述方法相同，因而依然存在上述缺陷或不足。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种利用气体放电直观显示生电现象的实验仪。

本实用新型的技术解决方案是：一种摩擦生电实验仪，包括摩擦杆、摩擦带和放电管，放电管内可充有惰性气体或二氧化碳气体，最好充有氖气。该实验仪的特殊之处在于，在摩擦杆上连接有可往复滑动的导线，导线的另一端与放电管的一个电极相接，可将摩擦杆上的电荷送至放电管，放电管的另一个电极连接有接地导线，用以构成电通路。

在摩擦杆的两端可设有支架，用以固定放电管。另外，最好在支架上设置一根直导杆，可与放电管平行放置，且需采用电阻率较小的良导体制成，可用此导杆将接在摩擦杆和放电管之间的导线连通，用以传导电荷至放电管。其中，与摩擦杆连接的导线也可在此导杆上滑动，这样比导线直接连接在放电管电极上结构要整齐、合理、避免了往复滑动时需要较长导线因而缠绕的弊病。

图1为本实用新型的结构示意图。

下面结合附图作进一步详述：

如图1所示，摩擦杆（1）为长条形板，可采用有机玻璃制成，其一端可设手把（11），便于实验时把握。两个板状支架（6）一端用折页（8）固定在摩擦杆上，另一端的圆孔用以支撑固定放电管（5），在支架上还固定有一根直导杆（4），可采用铜杆或金属杆制成。摩擦带（2）可采用丝绸、毛皮、毛料等材料制成，且套在摩擦杆上。靠摩擦带两端有导线（3）绕在摩擦杆上，导线可采用金属丝。导线的另一端套在导杆上，导杆与焊在放电管电极（7）上的导线（10）连接。放电管的另一个电极（12）焊接有接地导线（9），最好将此导线缠在手把上，演示时用手握住手把及导线，即可使该仪器通过人体至地构成电通路。

摩擦生电演示过程如下：用一只手握住手把，同时握住绕在手把上的接地导线。另一只手将摩擦带在摩擦杆上往复滑动摩擦，此时在摩擦杆表面产生并聚集电荷，並通过缠绕在摩擦杆上的导线经导杆将电荷送至放电管一个电极，使其相对另一个接地电极具有一定的电位差，管内气体在此电场的作用下即可发生放电现象，由此可直观地看到摩擦生电的现象。

本实用新型与现有技术相比有如下特点：它能使摩擦生电这一中学物理教学实验更生动，直观和形象化，使摩擦生电知识更易于被学生理解和接受。此外，本实用新型还具有结构简单，制造方便，成本低等特点，适于普及。