Изготовление электроскопа

Изготовление электроскопа

Цель работы. Приобретение практических умений изготавливать простые физические приборы и проводить с их помощью самостоятельные исследования.

Оборудование: медная проволока диаметром 1 мм и длиной 0,5 м, металлическая фольга (10x4 см), плоскогубцы, клей для склеивания пластмассы и металла, игла, пластина из оргстекла (10x10 см), гвоздь длиной 10 см, линейка, эбонитовый и стеклянный стержни, лист бумаги.

ЗАДАНИЕ. Изготовьте и испытайте электроскоп.

Содержание работы

Устройство самодельного электроскопа представлено на рис. 21.1. Прибор состоит из четырех деталей: подставки 1, стойки 2, оси 3, стрелки 4.

Порядок выполнения работы

1. В качестве подставки возьмите пластину из оргстекла.

2. Стойку изготовьте из куска медной или алюминиевой проволоки.

Согните проволоку вдвое, как показано на рис. 21.2, и расположите две ее половинки параллельно на расстоянии 3 см. Затем положите согнутую проволоку на твердую подставку (кусок мрамора, массивный металлический предмет). Перпендикулярно ее сторонам около середины положите тонкий стальной гвоздь и ударьте по нему молотком так, чтобы на сторонах стойки появились вмятины, в которых будет располагаться ось стрелки.

3.  Используя плоскогубцы, изогните стороны стойки по форме, показанной на рис. 21.1. Добейтесь такой формы, чтобы стойка стояла вертикально на горизонтальной поверхности, а игла, положенная на вмятины в стойке, располагалась горизонтально. После этого приклейте стойку клеем для склеивания пластмассы и металла к подставке.

4.  Для изготовления стрелки вырежьте из тонкой металлической фольги прямоугольник размером 10x4 см (можно использовать фольгу обертки шоколада или фольгу для приготовления жареного мяса в газовых или электрических печах). Покройте одну сторону фольги тонким слоем клея, сложите вдвое вдоль длинной стороны и разгладьте. Повторите эту операцию еще два раза и получите восьмислойный прямоугольник 10x0,5 см. Приложите к этому прямоугольнику посередине вдоль длинной стороны край линейки и согните фольгу под углом 90°. У вас получится легкая и прочная стрелка электроскопа.

5.  Посередине стрелки нанесите каплю клея и, когда он начнет затвердевать, положите поперек стрелки в каплю клея иголку, которая будет служить осью стрелки. Не дожидаясь полного высыхания клея, установите ось стрелки на предназначенное ей место на стойке и, слегка изменяя взаимное положение оси и стрелки, добейтесь вертикального расположения стрелки так, чтобы она могла свободно вращаться между сторонами стойки.

6.  Для испытания изготовленного электроскопа возьмите в одну руку лист бумаги, в другую – эбонитовый стержень. Сожмите бумагу вокруг стержня и несколько раз проведите по стержню вперед-назад.

Прикоснитесь стержнем к стойке электроскопа и пронаблюдайте результат. Если электроскоп сделан правильно, его стрелка отклонится от вертикального положения и после нескольких колебаний останется в отклоненном положении.

Это происходит из-за того, что часть электрических зарядов переходит с эбонитового стержня на электроскоп. Заряды распределяются по всей поверхности стойки электроскопа и стрелке. Так как все эти заряды одного знака, между ними действуют силы отталкивания (рис. 21.3).

7. Повторите опыт, заменив эбонитовый стержень на стеклянный, пронаблюдайте результат и объясните его.

Попытайтесь ответить на вопросы:

1.  Каково назначение подставки в устройстве электроскопа? Можно ли ее изготовить из металла?

2.  Что происходит, если коснуться рукой стойки заряженного электроскопа?