國立科學工藝博物館 科學學習中心

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物理應用

:::首頁>教學資源>物理應用
  • 靜電產生器
  • 電與磁(第五冊第四章)
  • 靜電
  • 60分鐘
  • 洪偉清
  • 一、 學習摩擦起電的科學原理。
    二、 利用簡易素材製作靜電產生器和靜電水母。
  • 瓶身主體:塑膠瓶(已鑽孔)、附開關的方型3號2只電池盒(UM3X2)、3號鹼性電池兩顆、鱷魚夾兩支(一紅一黑)、橡皮筋、光碟片、多蕊導線兩條(300V,0.5mm2)
    上轉軸:上軸心(一端包覆鋁箔)、上轉子、氣球皮帶
    馬達組:包含小馬達、連接頭、軸心、下轉子
    靜電水母:鋁箔杯及面紙條
    工具:熱熔膠、尖頭剪刀、雙面膠、電工膠帶
  • 一、 教師課前準備好一組實驗器材。
    二、 教師可以在課程講解前直接演示,可達震撼的效果。
    三、 事先測試馬達是否能夠順利運轉。
  • 檔案下載
    教案-靜電產生器.pdf | 靜電產生器PPT.pdf |
  • 時間 教學活動流程 教學資源
  • 5分鐘
    一、 經驗連結與預測
    1. 引起動機:
    直接拿起示範組進行示範演示。請學生預測用各種物件靠近時,會有什麼反應,為什麼?
    2. 生活連結:
    冬天脫下毛衣聽到噼啪放電的聲音、關車門時偶爾會有輕微的電擊、乾燥天氣時用塑膠梳子梳頭髮時發出滋滋聲響。
    3. 舊課程回顧:
    複習靜電現象與摩擦起電。
    PPT、靜電產生器示範組
  • 45分鐘
    二、 操作與觀察
    1. 依據操作步驟進行靜電產生器的組裝與測試。
    2. 測試接地端接地與未接地端(用手指接觸),水母的效果有何差異?
    3. 分別用手指接觸水母或鋁杯,觀察有何現象發生。
    4. 將帶有靜電荷的物件靠近水母,觀察有何現象發生。

    影片觀賞
  • 3分鐘
    三、 原理說明
    下圖為凡得瓦靜電產生器(Van de Graaff generator)的基本構造,本實驗利用摩擦起電的方式,當氣球皮帶與滾輪摩擦時,皮帶因摩擦帶電並將電荷往上帶,藉由電刷與導線將電荷導出;而下方電刷接地,則可將滾輪上的負電荷帶走。
  • 7分鐘
    四、 問題與討論
    1. 製作靜電產生器時,皮帶兩端為何不需要和電刷接觸?
    2. 製作靜電產生器時,鋁箔杯和導線為何要確實接觸?
    3. 當電源連通時,靜電水母為何會產生變化?試著將兩靜電水母靠在一起會有什麼變化?
    4. 當電源切斷時,靜電水母能否維持形狀?
    5. 當電源切斷時,不碰觸和立刻以手指頭碰觸一下鋁箔杯,靜電水母為什麼會有不同的變化?
    6. 靜電產生器可以有哪些延伸用途呢?想想看也可以動手試試看。
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