操作過程與現象

本實驗是利用靜電，讓保麗龍球在塑膠管內快速的來回運動，相當有趣。製作方法如下：

1.將直徑約1.5公分的透明塑膠管（水族館或五金行有售），用鋸子裁切5公分長，再以鋁箔紙封住一端，如圖一，再用一小段膠帶黏住鋁箔紙的下方。膠帶不要太寬，能夠將鋁箔紙固定即可。

2.取直徑約1公分的保麗龍球，用鋁箔紙包住保麗龍球，如圖二，注意鋁箔紙包一層就好，並儘量使表面平滑，以利於滾動。

3.將包了鋁箔紙的保麗龍球，放進圖一的塑膠管中，另一端以鋁箔紙封起來，再用膠帶固定（如同第１步驟），完成後如圖三。

4.玩法如圖四，塑膠管水平放著，左手拿著塑膠管左邊的鋁箔紙一端，右手拿著靜電棒打開開關，將靜電棒接觸塑膠管右邊的鋁箔紙。結果就可以看到保麗龍球快速的來回運動囉！

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本實驗的原理如同「富蘭克林鐘」，原理如圖五。對照圖五的順序，說明如下：

1.一開始包了鋁箔紙的保麗龍球，表面的正負電荷平均分散。

2.當靜電棒接觸塑膠管的右邊，由於靜電棒充滿負電荷，靜電感應使得保麗龍球的正負電荷分離，正電荷集中到右邊，負電荷集中到左邊。由於正負電荷互相吸引，保麗龍球就會往靜電棒的方向運動。

3.保麗龍球接觸靜電棒之後，靜電棒持續產生的負電荷，中和了保麗龍球的正電荷，使得保麗龍球帶負電荷，因此和也是帶負電荷的靜電棒排斥，往左邊運動。

4.當保麗龍球往左邊運動，接觸塑膠管左邊的鋁箔紙，負電荷會傳導至地面而流失（因為左邊用手拿著）。

5.保麗龍球的負電荷流失之後，再經靜電棒的負電荷感應，保麗龍球的正電荷集中到右邊，又會往靜電棒的方向運動。

以上步驟3～5反覆進行，就形成保麗龍球左右來回運動的有趣現象。而整個過程，保麗龍球的角色是將靜電棒的負電荷，攜帶至塑膠管左邊而流失。

1.本實驗的塑膠管兩側包了鋁箔紙，鋁箔紙可以用一元銅板取代。由於銅板為金屬材質，導電性更佳，可以提高成功率。

2.參考資料1在保麗龍球表面塗「導電漆」，效果更好，但是成本較高，也需要花時間等待導電漆乾燥。

3.由於靜電棒產生的靜電有限，形成吸引或排斥的作用力不是很大，因此保麗龍球不要選用太大的，越小效果越好。另一方面，塑膠管的長度不能太長，建議5公分以內，以免距離太長，保麗龍球無法來回運動。

4.在教學上，可以指導學生實驗與討論以下問題：(1)比較不同條件（變因）保麗龍球的運動有何差異？例如：不同的保麗龍球大小、不同的塑膠管長度或寬度（直徑），以及塑膠管二側不同的包覆材料（例如鋁箔紙或銅板）。(2)如果不使用靜電棒，改為氣球摩擦毛髮之後再接觸塑膠管，可以成功嗎？

1. 9 Awesome Science Tricks Using Static Electricity! https://www.youtube.com/watch?v=ViZNgU-Yt-Y

2. How To Make Static Electricity Remover or Detector - SIMP TEAM. https://www.youtube.com/watch?v=h4We9emqep0&feature=youtu.be