國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

科學遊戲實驗室   回首頁   

靜電的遊戲一

一、靜電:當兩種不同的物體接近時,會使其中一個物體失去電子,而帶正電,使另一個物體得到電子,而帶負電。如果在分離的過程中,正負電荷分別積累在不同的物體上,就會產生靜電。兩種不同物體互相摩擦是一種接觸又分離的過程所以摩擦會產生靜電。經摩擦後,帶有同類電荷的兩個物體便會互相排斥,如果是帶不同電荷的兩個物體便會互相吸引,此即同性相斥異性相吸的道理。

 

二、靜電感應:帶正電或負電的物體接近其他物體時,使該物體產生正負電荷分離的現象,稱為靜電感應。在靜電感應時,靠近帶電物體這端產生不同性質的電荷;遠離帶電物體那端產生相同性質的電荷,例如當一個帶正電的物體接近鋁尺時,鋁尺內的部分電子被正電吸引而靠近帶正電的物體,使得靠近的這端因為電子數相對增加而帶負電,而遠離的那端因為電子數相對減少而帶正電。

               (靜電一)在杯口旋轉的吸管

操作步驟與現象:

準備材料:毛料的布、兩根吸管、杯口比杯底大,光滑接近半球面的玻璃杯子

遊戲一

1.用毛料的布,來回摩擦兩根吸管50次(輕輕的擦,不要因為太用力而折到吸管),並將其中1根斜放在杯子裡(尖的部份朝上)。

2.將另1根摩擦過的吸管靠近杯子裡的吸管(如下圖所示),杯中的吸管就會繞著杯口滑開幾公分,再靠近一次,杯中的吸管就會再次滑開,按照這個方式,就可以操縱杯子中的吸管,讓它旋轉。

遊戲二

1.將1根未經摩擦的吸管斜放在杯子裡(尖的部份朝上)。

2.將另1根摩擦過的吸管靠近杯子裡的吸管,杯中的吸管就會被這根吸住,就可以操縱杯子中的吸管,讓它向左或向右旋轉。

原理:

1.在遊戲一中,由於兩根吸管一起摩擦,所以兩根吸管具有相同電性的靜電荷,會互相排斥,只要拿其中一根吸管靠近杯子裡的吸管,杯子裡的吸管就會滑開。由於靜電不是很強,再加上吸管和杯底的磨擦力的影響,所以吸管滑開的距離只有幾公分。

2.在遊戲二中,放在杯子裡未經摩擦的吸管先和摩擦過的吸管產生靜電感應,近端產生不同電荷而吸引。所以兩根吸管會吸住。

叮嚀的話:

       做這個遊戲時,材料必須完全乾燥、乾淨,如果在遊戲一中的吸管不容易滑開,可以選擇杯口比杯底大,杯底內面光滑且呈半球面,不要太高(約9公分)的玻璃杯子,吸管較容易一直繞杯口旋轉。塑膠杯、紙杯、鐵杯的效果比較沒那麼好。