库仑定律定量实验器的制作方法

本技术涉及实验教具领域，具体为一种库仑定律定量实验器。

背景技术：

1、由于测量器材和手段所限，库仑定律实验一直以来都不在课堂演示，最多只是用库仑扭秤示意性的讲解物理实验研究的一个重要方法—放大法，库仑扭秤模型，不能实施实验，学生没有获得知识的体验感，教和学偏于记忆和背诵，不符合物理教学的规律，背离了提升核心素养的初衷。

2、这部分实验的难点在于：

3、一、带电困难，且易放电。初学的学生或者初次实验的操作者生疏、操作不熟练，实验时间较长，可能实验还在进行中，小钢球所带电荷量会因为空气放电而减小很多，测量结果就不可靠，不能使用了。带电的手段也是影响实验的因素之一，本来带电就不多，操作者手臂等身体部位或者器材靠近带电小钢球时都可能会引起放电，会影响测量结果，造成实验错误。因此，带电手段是本新型的改进。

4、二、距离的测量，如果每次拿尺子靠近带电球测量，不仅仅是产生不必要的实验误差，操作者忙了，实验烦琐了，每个环节都可能引起放电，从而造成坏的实验数据，得不出正确得实验结果。本实用新型用卡尺的读数，且正好等于两带电小钢球球心之间距，不必考虑零误差，这也是本新型的重要改进。

5、三、力的测量，精度要合适。库仑力比较小，精度不够，误差就很大。然而，环境所限，如电子秤精度太小，它会受到周围因素影响（比如，走动、说话等），造成显示读数变化，不稳定，影响读数。可调精度的电子秤，是本新型能成功的一个关键点。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种库仑定律定量验证实验器，其专为中学物理实验课设计，能够实时、准确地测量库仑力和距离，定量精确验证库仑定律。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

3、本实用新型提供一种库仑定律定量验证实验器，其特征在于，包括可移动的小钢球和放置不动的固定小钢球；可移动的小钢球通过绝缘柄安装在高度游标卡尺可移动的部分上，绝缘柄垂直于游标卡尺；所述高度游标卡尺设置于光学大位移微调升降台上；固定小钢球通过绝缘座放置于电子秤上；起电棒给目标小钢球带电。

4、本实用新型的有益效果在于：1、专为中学物理实验课设计，能够实时、准确地测量库仑力和距离，定量精确验证库仑定律。

5、2、本实用新型用手持起电棒给目标小钢球带电，解决了带电困难的问题。起电棒比摩擦起电、感应起电机带电都要方便好用，目标小钢球能带更多电荷，客观上保证实验的成功率；带电过程中，操作者的手臂、身体能保持较远距离给小钢球带电，最大限度避免环境放电因素，保证了实验的准确度。

6、3、本实用新型可利用游标卡尺和升降台调节初始零点，实验中可以直接读出两个小钢球球心之间的距离数值，无需再算，方便快捷，解决了距离测量的问题；

7、4、固定小钢球设置于电子秤上，精度可以调节的高精度电子秤可以直接、准确读出固定小钢球带电后实时受到移动小钢球给它施加的库仑力，解决了力的测量问题。

技术特征：

1.库仑定律定量实验器，其特征在于：包括可移动的小钢球和放置不动的固定小钢球；可移动的小钢球通过绝缘柄安装在高度游标卡尺可移动的部分上，绝缘柄垂直于游标卡尺；所述高度游标卡尺设置于光学大位移微调升降台上；固定小钢球通过绝缘座放置于电子秤上；起电棒给目标小钢球带电。

技术总结
本技术公开了库仑定律定量实验器，实现了中学课堂上定量测量，属于教学教具领域，包括可移动的小钢球和放置不动的固定小钢球；可移动的小钢球通过绝缘柄安装在高度游标卡尺可移动的部分上，绝缘柄垂直于游标卡尺；所述高度游标卡尺设置于光学大位移微调升降台上；本技术的卡尺和光学大位移微调升降台相结合，实验中可直接在卡尺上读出两小钢球球心之间的距离。固定小钢球通过绝缘座放置于电子秤上，用电子秤可以准确快速地读出固定小钢球当时所受库仑力的数值；本技术用起电棒以保持较远距离给目标小钢球带电，最大限度避免了放电隐患，操作安全，客观上保证了实验结果的可靠性。本技术专为中学物理实验课设计。

技术研发人员：王竑,牛仁堂,胡丽丽,张明哲,刘凌
受保护的技术使用者：北京市第八中学
技术研发日：20230517
技术公布日：2024/1/15