带电的报纸——静电实验　　

重庆八中：龚俊铭  指导教师：鄢琴　　

【摘要】探究静电的大小与摩擦程度的关系，通过摩擦报纸使报纸带静电的实验，得出了在一定范围内，摩擦程度越大，静电越大；超出了一定范围，静电大小不变的结论。　　

【关键词】静电 摩擦生电 　　

1 前言　　

秋冬季节里，我在脱衣服的时候，毛衣常常会发生打火现象，手和胳膊经常被打疼。通过学习，我已经知道这种现象与静电有关，而静电是由摩擦产生的。但是我又发现，有时打火现象很明显，而有时打火现象并不是很突出。所以我不由得问一个问题：静电的大小与什么有关？　　

2 提出的假设　　

静电的大小与摩擦的程度有关，摩擦越剧烈，静电越大；摩擦越轻微，静电越小。　　

3 选择实验题目　　

根据静电产生的原理，我思考了三个实验项目。　　

3.1 带电的报纸。用铅笔摩擦报纸，使其带电，墙吸住带电的报纸，根据报纸在墙上停留的时间判断静电的大小。　　

3.2 带电的气球。将两个气球分别充气并连接起来，用气球在头发上摩擦产生静电，带电的气球互相分开，根据气球分开的距离判断静电的大小。　　

3.3 带电的尺子。用一把塑料尺子在毛衣上摩擦，使尺子带电，再用尺子吸引小碎纸片，根据尺子所吸引的纸片的数量来判断静电的大小。　　

为了方便实验和收集数据，我决定做带电的报纸实验。　　

4 实验方法　　

4.1 转换法。把静电的大小转换为报纸停留在墙上的时间。时间越长，静电越大。时间越短，静电越小。　　

4.2 控制变量法。改变铅笔摩擦的次数，控制其他条件不变，进行反复实验，确保得出普遍规律。　　

5 实验变量　　

操作变量：铅笔摩擦报纸的次数。　　

响应变量：报纸在墙上停留的时间。　　

控制变量：相同的笔、相同的报纸、相同的摩擦力度和范围、相同的秒表。　　

6 实验回答的问题　　

静电的大小与摩擦的程度是什么关系？　　

7 实验的步骤　　

主要材料：一张22cm×28cm的普通报纸、一支15cm长的铅笔、记时的秒表。　　

7.1 展开报纸，把报纸平铺在墙上。　　

7.2 用铅笔的侧面迅速在报纸上摩擦一定的次数（来回一下算一次）。　　

7.3 手和铅笔同时离开报纸，用秒表记时开始。　　

7.4 当报纸从墙上滑落时记时结束。　　

7.5 记录报纸在墙上停留的时间。　　

7.6 完成实验并记录数据。　　

8 实验结果　　

星期六上午我和爸爸在我家的墙壁上做了“带电的报纸”实验，记录数据如表1所示：　　

为了更直观地表示摩擦次数与报纸停留时间的关系，将表中数据绘制成折线图，如图1所示。　　

9 结论　　

不难发现，摩擦次数在5至25次时，报纸在墙上停留的时间随摩擦的次数的增加而增长，所以可以得出结论：当摩擦次数低于某个值时，摩擦次数越大，静电越大。但又可以发现，当摩擦次数在25次以上时，报纸停留时间不变，所以得出结论：当摩擦次数超过一定的范围后，停留时间保持在此前的最大值。　　

10 进一步探索　　

为了了解实验现象的理论支撑，我翻看了九年级的物理书并且上网查询了相关原因，从而真正明白了实验背后的规律。　　

近代科学告诉我们：任何物体都是由原子构成的，而原子由带正电的原子核和带负电的电子所组成，电子绕着原子核运动。在通常情况下，原子核带正电荷数跟电子带负电荷数相等，原子不显电性，所以整个物体是中性的。当两个物体互相摩擦时，其中必定有一个物体失去一些电子，另一个物体得到多余电子。本次实验用铅笔摩擦报纸，报纸的一些电子转移到铅笔上，报纸失去电子而带正电，铅笔因得到电子而带负电。而由于墙上原子不显电性，而原子外部是负电荷，又因为同极相斥，异极相吸，带正电的报纸就被墙给“吸”住了。在一定范围内，摩擦次数越多，报纸所带的电子就越少，正电性就越强烈，吸附时间就越长。当摩擦次数达到一定量时，报纸的电子已经无法继续转移，所以停留时间就不变了。　　

11 致谢　　

这次实验首先要感谢我的爸爸，他和我一起做实验，其次要感谢妈妈，她对我的实验提出了一些建议。　　

参考文献　　

1. 《物理教科书九年级全一册》，上海科学技术出版社，P57--P61　　

2.http://baike.baidu.com/link?url=wVho_NIDoN2P4uD9ruCHz_Btk3a2lUUnQlCDaFcSE66ZSvsb0E7YmiIm9vMyd3Ko_Dw9c0AP83n1-s_I7C9qZZzoobRqQnOzCvmsiJwW8Ea　　

教师评语：家长和孩子都有国外生活的经历，家长特别重视孩子动手能力的培养，这个摩擦起电的探究实验是在学生没有学习电学时，根据生活中的发现亲自动手完成并作了记录分析。体现了学生较强的科学探究能力。----------指导教师： 　　

评委寄语：作者从生活“琐事”冬天脱毛衣被电出发，引入静电与摩擦程度有关的猜想，巧妙地将看静电大小这一难题转化为看报纸在墙上静止的时间，实验过程采取了控制变量法的探究思路，严谨科学。尽管数据表格已然清晰可见，但作者又结合图像将静电与摩擦程度的关系直观呈现在我们面前，得到更进一步的结论。让人不禁感叹：我们的科学家已然长成。