[实用新型]库仑定律演示仪

摘要

一种用于物理教学中,涉及静电学验证库仑定律的教学实验仪器。它是在已有的库仑纽秤实验仪器中,两个金属小球作为两个点电荷,这一设定的基础上,重新设计实验箱,上部安装专用表头,表头下端为摆杆,摆杆下端安上摆球a,在表头摆柱穿过摆杆的上方,为重心调节平衡杆,使摆球a能在微重力情况下做实验,演示箱后面板的底部为等距离刻度的平面镜,左侧为角度指示盘,用于测量小球a、b的间距和偏角θ。

主权项

1．一种物理教学仪器，库仑定律演示仪。把小球a和b作为两个点电荷来处理。由于小球a和b的球体半径相同，当它们同时带上相同电荷时，电量相等Q1=Q2，用小球b去靠近a，使a偏转一定的角度后，重力和电荷的斥力、摆杆的拉力，三者产生静电平衡，通过小球a的角度变化，两小球带电量的变化，两带电小球a、b的间距r，可以验证库仑力F跟电量Q1Q2的大小成正比，跟距离r的平方成反比，其基本特征是，在演示箱顶部遮挡部分，安装专用表头，由重心调节平衡杆、摆柱、摆杆、摆球a，组成表头部分的摆动系统，摆柱上方为重心调节平衡杆，下方为摆杆，摆球a挂在摆杆下面，表头的摆杆分为金属和绝缘杆两种，摆球a为导电性能好的轻小球，小球b分为：(1)、固定在绝缘棒上引出导线，(2)固定在带有支杆的移动底座上两种，摆杆与表头的连接为插接式，可根据要求更换成金属和绝缘摆杆，由圆环一端嵌入锥形轴承，另一端旋上带锥形轴承的螺杆，带锥形轴承的螺杆尾部连接上导线旋入绝缘筒，形成表头的固定系统，旋动螺杆可调节摆柱的松、紧灵活程度，圆环和圆筒为绝缘物质，由于重心调节平衡杆具有调节摆动系统重心高低的作用，以减小摆球a受力运动时的重力，使摆球a始终处于微重力的实验条件，更加突出了库仑力对小球a的影响，同时，摆柱两端为针尖状，顶在硬度大的锥形轴承里磨擦力非常小，提高了实验的精确度，使得两小球带上相同电荷时，小球a受到小球b的库仑排斥力，作用距离更远，偏转角度大，相互的间距r大，小球a、b保持电荷稳定时间长，从演示箱后面板下面，通过等距离刻度的平面镜和左边的透明角度指示盘，可以很准确地读出两小球的间距r和偏角