巧用天平演示庫侖定律

馬利明 魯鵬飛

庫侖定律演示實驗常用庫侖扭秤來完成。但扭秤裝置一般學校配置非常有限。因此巧妙利用常見實驗設備和材料設計制作演示儀來突破教學難點顯得很有意義。下面具體介紹用天平和有機玻璃制作演示儀來演示庫侖定律。

1儀器特點

該儀器由演示天平改裝而成，能定量地演示兩帶電小球間的庫侖力大小；操作簡單方便，實驗誤差小，測量數據準確度高。

2制作材料

物理天平1架，乒乓球3個(表面涂上金屬漆)，有機玻璃3片(兩片40cm×2cm，一片60cm×5cm)，一小段有機玻璃棒，夾子兩個。

3制作方法

先拆去物理天平的兩個砝碼盤，再拆去左端平衡螺桿，保留右端平衡螺桿，在右端平衡螺桿下面裝上“平衡塊”(有一定重量的夾子充當，容易調平衡)。見圖1。

①在兩片40cm×2cm有機玻璃的一端用膠水各粘上一個乒乓球，一片用膠水粘到橫梁的左端，另一片用沖擊鉆在其一端打上間距為2cm的兩個小孔。以便固定在中央立柱的有機玻璃片上；②在天平的中央立柱上固定60cm×5cm有機玻璃片，在中央立柱的有機玻璃片上也用沖擊鉆打上攢向間距為2cm的若干小孔。縱向間距為5cm，且最靠近橫梁的兩個小孔連線與橫梁平行(這樣乒乓球球心間距使容易控制)；③把第三個乒乓球與一根有機玻璃棒粘接，把它作為分電球。

4實驗流程

4.1驗證庫侖力大小與兩個帶電球的電量乘積成正比

4.1.1把游碼撥到零處，抬起橫梁，調節天平平衡(移動夾子)，放下橫梁。

4.1.2把打上小孔的有機玻璃片固定在中央立柱的有機玻璃片上(可用一小段折彎的硬鐵絲固定)，這樣兩個小球間距為5cm，用感應起電器使兩個小球帶上同種電荷。……