科学项目
如何制造闪电
你有没有想过成为一个疯狂的科学家?你对闪电的控制能力不足让你感到沮丧吗?不要害怕;这个实验将向你展示如何制造闪电,让你把电变成你的意志!
材料
- 橡胶手套
- 塑料餐叉
- 锡纸
- 木质或塑料砧板
- 泡沫聚苯乙烯板或橡胶气球
- 头:头发或羊毛的头
- 凉爽、低湿度天气(湿度< 45%,温度< 75华氏度)
过程
- 把锡纸包在塑料叉子周围,让它看起来像一个大锅铲。确保它尽可能平整,没有尖角。
- 戴上橡胶手套,用戴手套的手在头发或羊毛上摩擦泡沫聚苯乙烯板或橡胶气球。
- 把盘子或气球放在砧板上,用戴着手套的手拿起锡纸抹刀。
- 将锅铲的锡纸部分放在气球或盘子上。用另一只手触摸铝箔纸。发生了什么事?你怎么解释你所看到的?
- 从气球或盘子上拔出锅铲,再次触摸它。这次发生了什么?你料到了吗?
- 用其他材料做实验。如有必要,可以使用头发或羊毛为带电物体充电。你的手碰到气球的时候会发光吗?你认为为什么会这样?
额外的:为了得到更凉爽的结果,在一个你可以尽可能变暗的房间里进行这个实验!
结果
你碰锡箔的时候应该看到并感觉到火花。当你把锡箔纸拿开,再次触摸它时,你应该会感觉到另一个火花。你的手不会发光,当你接触带电物体时,大多数非金属物体也不会发光。所有被你的手套绝缘的金属接触带电物体和你的手都会产生火花。
为什么?
你在试验静电.你看到的静电是由物体的运动引起的电子.电子带负电荷电荷这导致它们被质子吸引,并被其他电子排斥。当你在头发上摩擦物体时,它会做两件事中的一件:它会把电子放在气球上,或者从泡沫聚苯乙烯板上剥离电子。这给气球或盘子一个净电荷,这意味着这个物体的电子比质子多或者比质子少。
金属是一种特殊的材料,因为它们的电子几乎可以自由地移动到任何地方,而不是被困在材料的分子上。当一个金属物体靠近带净电荷的物体时,金属中的所有电子会移动到离负电荷越远越好,或者离正电荷越近越好。金属被称为导体.你的盘子和气球都是绝缘体-它们不让电子移动到它们想去的地方。
当刮刀靠近带电物体时,电子要么想靠近这个物体,要么想远离它。当你抬起手去触摸锅铲时,电子会流向你或流向锅铲,这取决于锅铲是朝着泡沫聚苯乙烯板(靠近)还是朝着橡胶气球(远离)。你的皮肤其实很导电!当电子移动后,锡纸的位置(靠近带电物体)有大量的电子。当你把锡纸抹刀从带电物体上移开时,它突然拥有比它需要的更多或更少的电子,所以更多的电子会从你的身体跳出来平衡它。你可以像这样来回运动很长时间,因为带电物体上的电子(或缺乏电子)不会改变。
你的手没有火花是因为你的身体提供了通往地面的路径.这意味着,当你把手靠近气球时,所有额外的电子都来自或进入你所站的地面!因为你戴着橡胶手套,锡纸抹刀没有接触地面的路径,所以它不能平衡电荷。当你接触它的时候,你就为它提供了一条通往地面的路径,让电子移动并平衡物质。地球上有足够的电子,它们到处移动。
那么闪电是怎么形成的呢?当天空中的云层和地球上的云层之间有很大的电荷差时,就会发生闪电。闪电只是你看到的火花的放大版!
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