是电力还是磁力?——一个实验引起的争论

为了培养学生分析解决物理问题的思路和方法,我在课堂上演示这个实验:用磁针座上的针尖将质量是5克、长为12厘米的磁针中点支好后置于水平桌面上,使磁针可以绕其中点在水平面内自由转动,然后用毛皮摩擦过的塑料棒端沿着与磁针静止位置相垂直的水平方向迅速移近磁针的某一极。观察到的现象是磁针的这一极迅速朝塑料棒端偏转过来并被吸住（随后又分开）。这个实验只是把带电体吸引通草球纸屑等轻小物体改成吸引可以绕轴转动的磁针。为了引起同学的注意,我将实验重做了几次,无论带电塑料棒移近磁针的哪一极,磁针这一极均迅速转向塑料棒的方向一个角度,现象极为明显。当我提问“使磁针转向塑料棒的是什么力?”时,得到的回答有三种,绝大多数答是电力,少数人回答是磁力,还有个别回答电磁力,于是引起了一场有价值的讨论。     

用试电笔检验静电的正负

静电的演示实验是初高中物理课上必做的实验，高二课本上有这样一段话：“用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷。”有学生提出这样—个问题：“老师怎么知道玻璃棒上是带的正电荷呢？”这个问题我们如果没有充分的准备确实难以回答。笔者在一次偶然的实验时发现．可以用试电笔来进行电荷正负的判断，现介绍如下。     

电子科学领域中的发明者

（1）英国吉尔伯特于公元1600年发现，除琥珀外，其他许多物质摩擦以后均能吸引轻小物体。他在著作中首次使用“电”的名称。同年，奥托用硫黄球制成摩擦起电机。（2）英国格雷于1729年发现电荷可以传输，并且第一次用铜丝做导体。（3）法国杜法伊于1734年发现摩擦玻璃律和用同样材料去摩擦胶木棒产生的电不同；同电相斥，异电相吸。（4）德国克莱斯特和荷兰马森布罗于1745年分别发明莱顿瓶。同年，俄国利赫曼发明了静电计。（5）富兰克林受英国学考斯宾士电学实验表演的启发，于1746年开始研究电学。1751年他出版了《电学的实验和研究》．…     

带电绝缘体静电放电引燃性新型实验

提出了一种新的实验技术评估绝缘体在接触分离过程中静电放电的点燃特性.首先,把不同数量的电荷荷电到材料的表面,通过实验校核所加电荷量是否足以使火花点燃实验探极发生点燃.其次,确定聚酰亚胺介质薄膜通过摩擦起电能否获得必需的表面电荷以引起点燃性刷形放电.通过把JCI场强计固定在实验介质薄膜背面10 mm处,测量该薄膜摩擦起电之前、起电期间、起电之后的表面电位,然后在充满易燃混合气体环境中观测其是否被点燃.     

范氏起电机:静电理论知识综合应用的范例

阐述了演示实验用范氏起电机的整机工作原理:包括摩擦起电、尖端放电、电荷自激、起电机金属球壳的电场与电势分布等基本理论;讨论了科研用范氏起电机加速带电粒子的基本原理;介绍了演示实验用范氏起电机常见故障的排除方法.     

铕掺杂ZnO纳米棒的生长及其光电性能的研究

利用水热法在硼掺杂金刚石膜上生长铕(Eu)掺杂Zn O纳米棒(Zn O:Eu),其形貌与Eu的掺杂量密切相关。掺杂0.01 mol/L Eu时对Zn O纳米棒生长影响较小,随着掺杂浓度的增加,Zn O纳米棒顶部出现"尖端聚集现象",这种聚集现象是和纳米棒制备过程中电荷积累相关的,稀土元素能提供更多的电荷,使Zn O纳米棒顶端产生强的局部电场,相近纳米棒尖端会聚集一起。制作了以p型金刚石为衬底生长的Zn O:Eu异质结,并对其电学性能深入研究,实验结果表明该异质结对整流特性有良好反应。     

用计算机对油滴实验的数据处理

<正>油滴实验是物理学发展史上一个很重要的实验,它证明了任何物体所带电荷都是某一基本电荷——电子电荷的整数倍,从而直接验证了电荷的量子性,为量子力学的发展奠定了实验基础.因此,在高等师范院校近代物理实验中该实验是一个必做实验.但由于油滴实验的测试数据和处理数据所花的时间太长所以学生对该实验都感到头痛,这不仅仅大大削弱了学生对实验的兴趣,而且亦未起到实验的应有作用.在此,提高对实验数     

静电趣谈

胖胖,你什么时候变得那么能干了?别卖关子,快点变吧!研锗的发沦塑料用剪刀剪⑤月妙。,盖下一小块、!、沂勿灼奏)翼擎瞥{上瓶用力动塑瓶几把手拿开,发泡塑料碎粒便落回到瓶底。瞧,这些发泡塑料碎粒多听我的话,我让它们飞起来它们就不敢落下!,将硬发泡塑料珊成石粒,装进二净且干燥白塑料瓶中。将塑料瓶放在一片较平的硬发泡塑料(或有机玻璃)_上,把两只手拢住塑料瓶(不要接触瓶子)。这时,瓶里的发泡塑料碎粒飞了起来,并吸在瓶壁的四周。。:暇息昌腻 ⑧奥淤汗J|l|月洲黔蒙篡﹀蓦这是因为发泡塑料与塑料瓶摩擦后所带的静电与人体所带的静电电荷…     

摩擦纳米发电机表面电荷密度研究进展

 纳米摩擦发电机可以收集环境中不同形式的机械能，在自驱动系统、物联网和蓝色能源等方面具有巨大的潜在应用价值。作为能量器件，纳米摩擦发电机的实际应用在于进一步提高功率输出，其核心在于提高摩擦电荷密度。介绍了提高摩擦表面电荷密度的技术方法，综述了提高摩擦纳米发电机电荷密度的研究进展。同时，以接触-分离模式的摩擦纳米发电机为例，探索了摩擦表面电荷密度的影响因素和改进措施，以为实现摩擦纳米发电机超高电荷密度提供新的研究方向。     

奇奇变魔术——“听话”的火柴棒

正"我能用气球指挥火柴棒,让火柴棒跟着气球跑。"小魔术师奇奇说。他不是在开玩笑吧?魔术道具透明的一次性塑料杯子、一元硬币、火柴棒、气球。魔术上演观众乐乐上台助演。乐乐把一枚硬币平放在桌上,再把另一枚硬币竖着放在第一枚硬币上面。然后,他把一根火柴棒横放在竖着的硬币上面。这做起来难度较大,乐乐     

粉体颗粒摩擦碰撞荷电过程的数值模拟

为揭示粉体颗粒摩擦碰撞荷电过程机理及其变化规律,建立了摩擦带电器三维模型,运用离散元素法建立了颗粒的几何模型,通过研究颗粒及其相互之间的作用力关系确定了求解的力学模型,对摩擦带电器内粉体颗粒的摩擦碰撞荷电过程进行了数值模拟,获得了颗粒运动速度和荷质比的变化特征。结果表明,颗粒在摩擦带电器的三个区域内带电效果存在差异:喷嘴区域的颗粒荷质比最小;摩擦棒区域因存在摩擦棒实现了强化带电,获得了颗粒的最大荷质比,但因颗粒团聚与电性中和现象影响了颗粒荷电,该区域荷电不稳定;无摩擦棒区域颗粒荷质比最稳定。摩擦带电器内颗粒带电后运动速度逐渐降低,并在无摩擦棒区域达到稳定值,为进入高压静电场高效分选创造了有利条件。本研究可为粉体颗粒强化荷电和摩擦带电器优化设计提供技术参考。     

生物可降解塑料降解程度评定方法的研究

在特定条件下,某些微生物能在塑料或其制品的表面生长繁殖,并将其降解.但现阶段研制出的各种生物可降解塑料是否能被完全降解需要一种行之有效的鉴定方法.为此,选用两种方法对比进行了实验尝试:其一是从宏观上定性分析的平板菌落透明圈法;其二是定量法,即通过CO2放出量及塑料的分解程度测定在受控条件下塑料的最大有氧生物降解量.实验结果表明,以上两种方法是可行的.     

粘土中的静电

1947年B.E.索柯洛维奇实验证明:矿物颗粒,特别是石英颗粒,由于摩擦而获得电荷,电荷的大小能够随着颗粒的大小不同发生变化。在他的著作中指出,用砂和粉土粒级组成的混合物,如果带了电后,其体积与未带电的同样混合物的积体相此,减少了10%。     

湿式摩擦件

橡胶湿式摩擦件历来都是将碳精橡胶、软木橡胶或钢丝绒橡胶等装在铁芯上,并开出油槽。此类摩擦件只能通过油槽给油或排油,易引起断油和刹车噪声。 本发明为克服上述缺陷,采用橡胶基材,掺入特制的纸屑,成型后装在铁芯上,即制成无噪声、含纸质橡胶类的湿式摩擦件。 实施例(配料均为重量份):硅酮橡胶:100三氟化树脂:40硅质纤维:80     

Millikan油滴实验数据处理系统

<正> 一、引言MiIIikan 曾因精确测定电子电荷,证明电荷具有量子化规律于1923年获得诺贝尔物理学奖而闻名于世,该实验至今仍列为近代物理实验的传统项目。其目的有三:①测量油滴带电量; ②验证电荷量子化; ③测量基本电荷电量。     

能扎透土豆的吸管

放学回家,我看到爸爸正在摆弄塑料吸管和土豆,就奇怪地问：＂爸爸,您在做什么？要炒土豆丝吗？＂爸爸摇了摇头,笑着说：＂我想和你一起做个实验。＂     

煤粉对旋转摩擦火花引燃甲烷的影响

参照GB13813搭建了旋转摩擦实验装置,研究摩擦火花引燃甲烷、空气与煤粉混合物的规律.通过高速摄像机和红外热像仪,确定A3钢和钛金属棒在连续摩擦过程中引燃甲烷与空气混合物的是摩擦撞击产生的钛金属火花,而非摩擦热接触面.分别选取三种粒径的褐煤、烟煤和无烟煤粉尘样品,测试煤粉对旋转摩擦火花引燃甲烷与空气混合物的影响规律,发现加入煤粉后甲烷空气混合物着火延迟时间较长.对于同类煤粉,粒径越小爆炸延迟时间越长.对于同一粒径的三种煤粉,着火延迟时间由长到短依次为褐煤、无烟煤、烟煤,其规律与煤粉含水量的多少一致;但未发现和煤挥发分有明显关系.     

剪切和摩擦滑动的视电阻率变化

剪切和摩擦滑动是地壳介质受力和运动的主要方式之一,岩石力学对此作过大量实验研究,但有关岩石电阻率变化的剪切和摩擦滑动实验,却做得非常少。目前国内、外仅能见到屈指可数的几篇文章。美国Brace在完整岩样破裂后继续实验,测定了岩样摩擦滑动时的电阻率变化,结果发现一旦断层形成,电阻率随应     

不同流速下电磁驱动控制棒的落棒特性

控制棒的落棒在反应堆控制中是一个十分重要的方面,尤其是落棒时间这个参数。因此,进行了可移动线圈电磁驱动控制棒机构在不同流速下的快速落棒实验;用VC编写的软件控制了实验过程并记录了实验数据;分析了快速落棒实验的数据;得到了各种工况的落棒时间,此外还分析了造成落棒时间差异的原因。结果表明:在额定工况下,落棒时间小于1s;可移动线圈电磁驱动机构的快速落棒性能完全符合研究堆运行的设计要求。     

Z—80单板机用于Millikan油滴实验仪的记忆计时

Millikan油滴实验是近代物理实验项目,用来验证电荷的分立性和测量电子电量e值,其主要仪器有观察油滴室;给油滴室提供强静电场的直流电源和数字电压表;计时装置和改变油滴电量的放射源。 做实验时,需要测量出被观察的油滴在重力场中运动的速率v_g和在静电场中运动的速率v_g。因此,就需要精确地测量油滴运动一段距离的时间,否则将给实验带来大的误差。