用肥皂泡表演的两个静电实验
张景泉
崔长喜
演示实验很重要的原则是它的科学性和直观性;如果再有浓厚的趣味性,就能使你的演示收到更好的效果。静电实验中,吸引、排斥和偏转的实验多用通草球、纸片等轻小的物体,这些实验,简易方便。但在大教室里有些现象看不清。如果用绚灿多采的大肥皂泡作这些实验,将会给同学留下难忘的回忆。
一、静电排斥实验(静电托球)

图1
在图1中,a是打气囊,b是为胶管,c为玻璃管,d为金属管套,直径约为0.7厘米,放在d下方的E是有绝缘柄F的金属“球拍”,球拍直径约20厘米。d、E与高压电源一端相连。电源可用感应起电机或范得格拉夫起电机,实验所用肥皂水用普通洗衣粉溶液即可。
实验时,首先用毛管蘸适量肥皂水抹在d管的管口(注意不要有多余的液滴),然后用打气囊缓慢均匀打气,则在管口将出现一个逐渐膨胀的肥皂泡,当肥皂泡上出现五采缤纷的色采时,表明肥皂泡已经很薄,这时摇动起电机,使金属球拍E和肥皂泡同时带电,且用气囊给肥皂泡突然充气,气流冲击带电肥皂泡,使之脱离管口,则形成一个不下落的带电的自由的肥皂泡??个大而轻的带电体。肥皂泡受重力和浮力而下落,当肥皂泡逐渐接近金属球拍E时,因带同号电荷而受排斥,在一定位置上,肥皂泡受重力、浮力和静电斥力而平衡。这时,手拿球拍就可把肥皂泡托起,使之在空中漫延,肥皂泡将随球拍的升降而浮沉。在空间存留的时间可长达一、两分钟。
二、静电偏转实验
示波管中电子的偏转是借助荧火屏显示路径的,但看不到电子的轨迹。我们稍微改变上面的装置,即可观察带电体在电场中的偏转。

图2
在上面实验中管口D和球拍E是接在同一电极上,因而可表演排斥现象。在本实验中,D和E分别接在两个电极上,如图2所示。实验时,先吹好口径四、五厘米的肥皂泡后,摇动起电机使D、E带异号电荷,再用打气囊突然充气,使肥皂泡脱离管口,则可见一个带电的大肥皂泡落下并沿曲线趋向带异号电的球拍。从而显示一个自由落下的带电体受水平方向静电力而偏转的运动。