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文:科学奶爸 | 视频:科学奶爸
BGM:源于网路,版权归属原作者
小朋友及大朋友们,晚上好!又到了今天的【科学大发现】时间了,我们的口号是“小实验大科学”。现在,你们准备好和我一起探索神秘的科学世界了吗?让我们变身科学小侦探,开启今天的科学任务吧!
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【今日任务】探索五角星跟随塑料管一起旋转背后的科学原理。
【问题分析】根据摩擦起电原理可知,摩擦后的塑料管带静电。之所以五角星跟随塑料管运动,初步判断与五角星也带上电荷有关。我们通过一组实验来进一步探索分析。
【课程目标】培养孩子发现、分析、解决问题的能力。
实验所需材料
红纸1张(A4大小)、塑料管1根、毛皮1张
铅笔1支、纸杯1个、剪刀1把
实验操作步骤
1.将红纸裁剪出一个正方形。然后对折形成一个长方形。将长方形短边对齐长边折一下,然后将长方形另一个长边对齐刚才的折痕对折。接着按照下图步骤,剪出一个钝角并开展,形成一个立体五角星。
2.在纸杯底部戳个小孔,将铅笔插在小孔里,使其竖直立在纸杯。
3.将刚才折好的五角星的中间部位立在铅笔尖端,并使得五角星能自由水平转动。
4.用毛皮反复摩擦塑料管,直到塑料管发热。
5、将摩擦后的塑料管迅速靠近五角星(不要接触),观察五角星的运动情况。
现象及原理分析
通过上面的实验我们发现,用毛皮反复摩擦过的塑料管靠近五角星并做绕圈运动,五角星也跟随塑料管做水平转动。
近带电体X时,由于同种电荷相斥、异种电荷相吸,于是X上的负电荷在D中所建立的电场将自由电子推斥至D的远棒一边,并把等量的正电荷遗留在D的近棒一边,直至D中电场强度为零。导体D因失去电子而带正电荷,这种电荷称为感生电荷。利用静电感应使金属导体带电的过程叫做感应起电。毛皮与塑料管摩擦后,塑料管带上负电荷,靠近五角星后,接近塑料管的一端带正电荷,根据“同性相斥异性相吸”原理,五角星被塑料管吸引而一起运动起来。
静电感应原理图。图片源于百度百科,版权归原作者
实验注意事项
实验过程中需大人全程陪伴,不能让孩子单独操作,确保安全。
免责申明:科学实验含一定的操作风险,请家长陪同孩子严格按照实验步骤操作并仔细留意本实验注意事项,实验过程中发生的任何安全事故,与魔力科学小实验公众号无关。
今日互动及思维创新
如果用玻璃棒和丝绸摩擦,对实验结果有何影响?文章底部留言探讨吧
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