自制簡易滴水起電演示儀

摘 要：利用日常物品自制教具，可定性演示滴水起電現象，實驗現象新奇，實驗效果明顯，能夠激發學生學習物理的興趣.

關鍵詞：滴水起電;易拉罐;塑料瓶;乒乓球;自制教具

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）09-0046-02

基金項目：甘肅省教育科學“十三五”規劃2019年度立項課題“開發低成本自制教具及實驗，助力落實物理核心素養”（項目編號：GS[2019]GHB1644）.

作者簡介：王修權（1981-），男，甘肅臨兆人，本科，中學一級教師，研究方向：中學物理教學.

新課標對“靜電場”教學的要求是：通過實驗，了解靜電現象.活動建議是：通過觀察、查閱資料等方式，了解并分析電容器應用的實例，撰寫研究報告.鑒于此，筆者通過多方面查找資料發現滴水起電是一個很好的學生研究課題，但是成品滴水起電機的價格比較高，不利于學生研究.物理教育家朱正元先生提倡“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”，筆者和學生利用生活中的“瓶瓶罐罐”做了一個簡易的滴水起電演示儀，實驗效果明顯.在教具制作的過程中既培養了學生的科學素養，又提高了學生的實驗探究能力.

1 制作材料

木板、輸液管、易拉罐、塑料瓶、導線、乒乓球、磁鐵、鋁片等.

2 制作過程

2.1 制作支架

如圖1所示，利用木板做一高約80cm、寬約25cm的長方形支架，固定在一木板底座上.在離底座約35cm處固定一窄木板（和支架條寬度相同），在距窄木板兩端約10cm處各打一圓孔（用于固定滴管）.在離底座約25cm處固定兩段長約7cm的窄木板（用于固定易拉罐）.

2.2 制作可控滴水裝置

如圖2所示，在一塑料桶底部打一小孔，將輸液器的滴斗一端用膠與小孔粘合，滴斗另一端用膠密封，在兩側適當位置各開一小孔，截取適當長度軟管兩截，分別與小孔粘合.將流量調節器套在兩軟管上.

2.3 制作靜電球

如圖3所示，將一乒乓球用鉛筆芯盡可能涂黑，然后在一直徑的兩端打兩小孔，將一細繩穿過兩小孔（細繩一端打結）.

2.4 制作儲電裝置和盛水器

用兩個截取頂部和底部的易拉罐作為儲電裝置，將兩個大罐飲料瓶上部截去作為儲水器.

2.5 組裝

如圖4所示，將兩磁鐵固定于窄木條兩端，將兩導線固定于易拉罐適當位置（注意刮去導線接觸處易拉罐表面的漆），兩導線另一端分別連接一塊適當大小的鋁片.在易拉罐內部適當位置放置一磁鐵，用兩磁鐵塊將易拉罐固定（注意要將兩異名磁極相對），將靜電球懸掛于兩易拉罐之間.將兩塑料硬管插入窄木板圓孔內，根據易拉罐管口位置調節好塑料管下端位置并固定兩塑料管.將可控滴水瓶懸掛于支架橫梁上，并將兩軟管末端插入相應硬塑料管內.將兩盛水器放在易拉罐正下方，最后將兩導線連同鋁箔放入對方盛水器內.

3 實驗演示

如圖4所示，在可控滴水瓶中裝滿水，調節流量調節器，當把水調到適當流量時，過一段時間，輕推一下靜電球就會發現，在水向下滴落的過程中，靜電球就會持續不斷地在易拉罐之間來回碰撞，實驗現象明顯.

4 器材優點

首先，器材的主要元件是木板、易拉罐、飲料瓶、乒乓球，很容易找到.低成本實驗儀器及演示實驗始終是物理教學所追求的;其次，現象明顯易操作;再次，本教具用兩塊磁鐵固定易拉罐，調節更換易拉罐非常方便.

5 注意事項

（1）易拉罐盡量要豎直放置，以保證水滴不接觸易拉罐內壁.

（2）易拉罐內側靠近小球處用小刀刮去表面漆，并打幾個小孔.

（3）盡量輕搬輕放，防止損壞易拉罐和可控滴水裝置.

（收稿日期：2021-01-28）