一种摩擦静电演示仪的制作方法

1.本实用新型属于实验教学领域，具体涉及一种摩擦静电演示仪。


背景技术：

2.现有的摩擦静电演示器大部分都是用摩擦生电后的带电体去触碰两个金属球或两个泡沫球或者两个金属片，通过相互吸引或排除来说明同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引，然而摩擦产生的电量都很小，传导到金属球、泡沫球和金属片上的电量更少，尤其是泡沫不导电，金属球和金属片比较重，这样很难驱动金属球、金属片、泡沫球移动，上述的带电体去吸引或排除它们也很难，如此的静电演示不容易成功，即使成功了效果也很差。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种摩擦静电演示仪，使得摩擦静电演示容易成功，效果也更好。
4.为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现：一种摩擦静电演示仪，包括有绝缘材质的支撑板，安装在支撑板一侧上部的、水平方向间隔排列的两个支撑装置，与支撑装置铰接的、卷有生料带的料盘，靠近生料带验电的若干实验棒，以及与实验棒摩擦产生静电的若干摩擦部；所述支撑装置包括有支撑杆，以及与支撑杆一端连接的对料盘进行限位的第一限位板和第二限位板；所述第一限位板靠近支撑杆的一端连接有连接头，所述第二限位板一端与支撑杆连接，另一端连接有连接管，连接管远离第二限位板的一端设有连接孔，所述连接头与连接孔螺纹连接；所述料盘与连接管铰接。
5.通过上述设置：先把生料带从料盘上拉扯一些，使其自然吊着，用把实验棒和摩擦部摩擦后，使得实验棒带电，然后去吸引或排除生料带，由于生料带非常轻，实验棒就很容易吸引或排除生料带；还可以用不带电的物品把两个料盘上吊着的生料带靠近（用手指与拉出的生料带轻轻摩擦摩擦，产生静电），如此可以看到两者相互吸引或排除的情况，与背景技术中的效果相比好很多。
6.作为优选方案：所述的两个支撑装置可相互靠近和远离，所述支撑板上靠近支撑装置的那侧连接有长方型的导向框，所述支撑板对应导向框内的部分成型有长方型的通孔；所述支撑装置还包括有与支撑杆另一端连接的、贯穿导向框及通孔的、方型的滑块，所述滑块沿导向框在水平方向内滑动，所述滑块上下两壁分别设有与导向框外端抵触的限位边，所述滑块处于支撑板另一侧的位置上设有贯穿上下两壁的孔，此孔内插接有与支撑板抵触的插板。
7.通过上述设置：可以移动支撑装置，使得两个料盘靠近，即使得拉出来吊着的两截生料带相互靠近，如此可以看到其吸引或排斥的现象，还可以研究距离与吸引或排斥程度关系。
8.作为优选方案：所述支撑板另一侧通孔的下方从上到小设有若干放置实验棒的容纳管，每个容纳管放置一个实验棒，所述摩擦部为软质材料，每个摩擦部卷成筒状并插入对
应的一个容纳管内，所述实验棒置于摩擦部内，且摩擦部紧套在实验棒上；所述实验棒置于容纳管外的那端连接有绝缘的手柄。
9.通过上述设置：一手扶着支撑板，另一手捏住手柄，把实验棒从容纳管内拉出来，实验棒就与摩擦部发生了摩擦，就会产生静电，还可以再把实验棒插入容纳管，再抽出来，来回几次，产生更多电量，如此不需要手拿着摩擦部来摩擦实验棒，也不需要对摩擦部进行单独保管，非常方便。
10.作为优选方案：所述容纳管侧壁远离手柄的一端螺纹连接有螺栓，所述螺栓的螺杆内端与容纳管内壁配合夹紧摩擦部。
11.通过上述设置：摩擦部被螺栓和容纳管夹紧，把实验棒从容纳管内抽出来的时候，不易把摩擦部从容纳管内带出来，便于摩擦部与实验棒摩擦。
12.作为优选方案：所述料盘下方，支撑板上沿水平方向、等间距连接有若干挡杆。
13.通过上述设置：等间距的挡杆，可以把两个料盘上拉出的两截生料带间隔到不同的具体的距离，如此当两个生料带互相排斥时，可以利用直尺来划线，把生料带转动的角给画出来，然后利用量角器量角度，如此不同距离对应不同角度，这样就可以起到定量研究的作用。
14.作为优选方案：所述挡杆为伸缩杆。
15.通过上述设置，不需要用到挡杆时，把挡杆缩短，这样挡杆就不会影响到相应的实验，要用到时，再把相应的挡杆拉长，如此其他挡杆还是缩短的，这样也不影响拉出的生料带到达拉长的挡杆的位置。
16.作为优选方案：所述实验棒为玻璃棒，所述摩擦部为丝绸或毛皮。
17.通过上述设置，玻璃棒与丝绸、毛皮摩擦容易生电，且电量多，便于做实验，实验效果更好。
18.作为优选方案：所述实验棒为橡胶棒，所述摩擦部为丝绸或毛皮。
19.通过上述设置，橡胶棒与丝绸、毛皮摩擦容易生电，且电量多，便于做实验，实验效果更好。
20.作为优选方案：所述实验棒为pvc材料制成，所述摩擦部为皮毛或丝绸。
21.通过上述设置，pvc与丝绸、毛皮摩擦容易生电，且电量多，便于做实验，实验效果更好。
22.与现有技术相比较，本实用新型的主要有益效果是：利用非常轻的生胶带来研究轻质物体被带电物体吸引，研究带不同电的物体与生料带之间的相互吸引，以及研究带电的生料带之间的相互吸引或排斥，现象很明显，效果比传统摩擦静电演示器效果更好。
附图说明
23.图1是本实用新型一侧的结构示意图；
24.图2是本实用新型另一侧的结构示意图；
25.图3是本实用新型支撑板、容纳管和挡杆的连接示意图；
26.图4是本实用新型支撑装置的结构示意图；
27.图5是本实用新型生料带的结构示意图；
28.图6是本实用新型实验棒的结构示意图。
29.附图标记：1、支撑板；11、底座；12、导向框；2、支撑装置；21、支撑杆；22、第一限位板；221、连接头；23、第二限位板；231、连接管；232、连接孔；24、滑块；241、限位边；242、插板；3、料盘；31、生料带；4、实验棒；41、手柄；5、容纳管；51、摩擦部；52、螺栓；6、挡杆。
具体实施方式
30.下面根据附图1
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图6对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。
31.本实施例为一种摩擦静电演示仪，如图1、图2和图4所示，包括有绝缘材质的支撑板1，安装在支撑板1一侧上部的、水平方向间隔排列的两个支撑装置2，与支撑装置2铰接的、卷有生料带31的料盘3，靠近生料带31验电的若干实验棒4，以及与实验棒4摩擦产生静电的若干摩擦部51。支撑装置2包括有支撑杆21，以及与支撑杆21一端连接的对料盘3进行限位的第一限位板22和第二限位板23。第一限位板22靠近支撑杆21的一端固定连接有连接头221，第二限位板23一端与支撑杆21固定连接，另一端固定连接有连接管231，连接管231远离第二限位板23的一端设有连接孔232，连接头221与连接孔232螺纹连接（连接孔232内侧壁设置内螺纹，连接头221侧壁设置外螺纹）。料盘3与连接管231铰接，料盘3中间的孔套在连接管231上，两者之间存在最大的静摩擦力为0.1
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0.5n，这样从料盘3上拉出生料带31时，确保料盘3能被拉的转动，且料盘3不会使劲转动。
32.进一步地，如图1、图2和图4所示：两个支撑装置2可相互靠近和远离，支撑板1上靠近支撑装置2的那侧固定连接有长方型的导向框12，支撑板1对应导向框12内的部分成型有长方型的通孔。支撑装置2还包括有与支撑杆21另一端固定连接的、贯穿导向框12及通孔的、方型的滑块24，滑块24沿导向框12在水平方向内滑动，滑块24上下两壁分别固定设有与导向框12外端抵触的限位边241，滑块24处于支撑板1另一侧的位置上设有贯穿上下两壁的孔，此孔内插接有与支撑板1抵触的插板242，在限位边241和插板242的作用下，滑块24不会脱离导向框12，且插板242与滑块24插接，这样方便滑块24组装在导向框12上。
33.进一步地，如图1
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图3和图6所示：支撑板1另一侧通孔的下方从上到下固定若干放置实验棒4的容纳管5，摩擦部51为软质材料，每个摩擦部51卷成筒状并插入对应的一个容纳管5内，每个容纳管5放置一个实验棒4，即实验棒4置于摩擦部51内，且摩擦部51紧套在实验棒4上。实验棒4置于容纳管5外的那端固定连接有绝缘的手柄41。容纳管5侧壁远离手柄41的一端螺纹连接有螺栓52，螺栓52的螺杆内端与容纳管5内壁配合夹紧摩擦部51。
34.进一步地，如图1和图2所示：在料盘3下方，支撑板1上沿水平方向、等间距固定连接有若干挡杆6，如相邻档杆之间的距离为1cm，每个挡杆6的最大宽度为0.5cm，挡杆6为可伸缩的伸缩杆，挡杆6默认状态为缩短状态。
35.实验棒可以包括玻璃棒、橡胶棒、陶瓷棒和pvc材料制成的塑料棒，这几种实验棒与丝绸或毛皮摩擦容易产生静电，所述摩擦部可以采用丝绸或毛皮。在此本实用新型实验棒设置一个玻璃棒和两个pvc材料制成的塑料棒，与玻璃棒对应的摩擦部为丝绸，两个塑料棒为塑料棒a、塑料棒b，与塑料棒a对应的摩擦部为丝绸，与塑料棒b对应的摩擦部为皮毛。
36.实验一
37.从其中一个料盘上缓慢拉出一截生料带，拉直生料带再使其吊着，然后用一金属棒一端轻轻接触生料带不同位置，金属棒另一端连接电线，电线与大地接触（防止生料带带电），然后来回抽插玻璃棒，使其与丝绸摩擦，然后把其与生料带靠近，观察现象，然后再分
别用塑料棒a、塑料棒b再做此实验。此实验验证带电物体可以吸引轻质物体。
38.实验二
39.从两个料盘上分别缓慢拉出一截生料带，生料带被拉直后下垂，然后用手指分别与两个料盘上拉出的生料带分别从上往下摩擦几次，这样两截生料带就带同种电荷，然后移动支撑装置使两截生料带靠近，观察两者相互远离的方向偏离的角度，角度用直尺画出来（先在支撑板上夹上一张白纸，面朝支撑板，用一只眼看生料带，然后把直尺压在白纸上，移动直尺把直尺一边与生料带重合，然后用笔沿直尺上述边划线a，然后再用同样的方法把生料带偏移后的位置在纸上画线b，这样线a和线b的夹角即为生料带偏移的角度），还可以把不同距离的挡杆拉长，使得两个生料带处于不同的距离，不需要测量，然后把不同距离对应的不同偏离的角度用量角器测量出来，这样不同距离就对应不同角度，如此可以用数字来说明，达到更具体的研究。此实验研究同种电荷相互排斥，且排斥力度与两者距离的关系。
40.实验三
41.从两个料盘上分别缓慢拉出一截生料带，即有两节生料带，拉直生料带使其下垂，然后用一金属棒一端轻轻接触其中一截生料带不同位置，金属棒另一端连接电线，电线与大地接触（防止生料带带电），然后来回抽插玻璃棒，使其与丝绸摩擦带正电，然后把其与生料带相距距离l，然后用直尺和量角器测出生料带被吸引后偏离的角度a1；然后用手指与另个一截生料带从上往下摩擦几次，使得生料带带负电，然后再用上述玻璃棒靠近此生料带，距离同样为l，然后再用直尺和量角器把生料带被吸引后偏离的角度a2画出并测出大小，然后对比a1与a2的大小，如果a2比a1大，说明异种电荷之间存在吸引力，且可以排除带电体对不带电体吸引的干扰。
42.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。