Проведенные наблюдения дают основание сделать вывод, что сила взаимодействия пропорциональна величине одного из зарядов F ~ q1.
Повторяют опыт, меняя аналогично величину заряда другого шарика, и убеждаются, что сила взаимодействия пропорциональна величине второго заряда F~ q2.
Чтобы проверить зависимость силы взаимодействия от расстояния, вновь хорошо заряжают оба шарика и устанавливают шарик на штативе на расстоянии, например, 5 см от нулевого деления демонстрационной шкалы. Определяют величину силы по положению рейтера при равновесии весов. Затем увеличивают расстояние между шариками сначала вдвое (10 см), а затем втрое (15 см). Пользуясь каждый раз рейтером, приводят весы в равновесие и убеждаются, что в первом случае сила уменьшилась в 4 раза, а во втором в 9 раз.
Делают вывод, что сила взаимодействия обратно пропорциональна квадрату расстояния, т. е. F ~ 1/R2.
Объединяя результаты наблюдений,
записывают, что F ~ q1 q2/R2 или, переходя к знаку равенства,
, где k—коэффициент
пропорциональности, зависящий от выбора единиц для измерения зарядов, силы и
расстояния.
Следует иметь в виду, что при помощи весов силу взаимодействия можно определять не только в условных единица, но и в абсолютных—динах или ньютонах, если заранее известен вес рейтера. Это позволяет использовать опыты с весами для решения экспериментальных задач.
ОПЫТ № 2
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ШАРИКОВ И ПОЛЕ ДВУХ ЗАРЯЖЕННЫХ ПЛАСТИН.
Вариант А.
Приборы и материалы:
высоковольтный выпрямитель «Разряд –1», прибор для демонстрации спектров
электрического поля ПДС, универсальный проекционный аппарат с оптической
скамьей, соединительные провода со штырьковыми наконечниками, трансформаторное
(вазелиновое, касторовое) масло, манная крупа (или мелко нарезанная щетина, или
гидрохинон, или кристаллы гипса).
Прибор для демонстрации спектров электрического поля ПДС состоит из прозрачной ванночки, укрепленной на корпусе из пластмассы. На корпусе смонтированы два универсальных зажима, соединенные с контактными пластинами (см. рис. 2).
Прилагаемые к прибору электроды устанавливают так, что они одним концом опираются на контактные пластины. Другой конец электрода с фигурным проводником опускают в ванну. Демонстрация осуществляется в горизонтальной проекции при помощи универсального проекционного аппарата. В ванночку тонким слоем наливают масло и насыпают манную крупу (или другое вещество, указанное в перечне приборов и материалов). Затем устанавливают электроды исследуемой формы и получают четкое изображение на экране. Зажимы прибора соединяются проводниками со штырьковыми наконечниками с высоковольтным преобразователем «Разряд – 1». При сообщении заряда электродам на экране можно наблюдать четкую картину – спектр электрического поля.
Проведите данный опыт с двумя парами электродов – точечными (в виде шариков) и в виде плоских пластин. Сделайте рисунки.
Вариант Б.
Приборы и материалы: два электрических султана на изолирующих подставках, электрофорная машина, соединительные провода.
Установите электрические султаны на изолирующие штативы. Соедините их проводниками с разноименными борнами электрофорной машины соответственно.
Заряжайте султаны и наблюдайте спектр электрического поля. Сделайте рисунок.
Вариант В.
Приборы и материалы:
электрофорная машина, воздушный плоский демонстрационный конденсатор,
соединительные провода, несколько канцелярских скрепок, круг, вырезанный из
плотного картона диаметром 23 см с наклеенными на него полосками из креповой
или фильтровальной бумаги.
С помощью скрепок укрепите на одной из пластин конденсатора картонный круг. Присоедините проводники от электрофорной машины к пластинам конденсатора с помощью откручивающихся изолирующих ручек.
Заряжайте конденсатор и следите за поведением лепестков, наклеенных на картонный круг. Сделайте рисунок:
ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ ПЛОСКОГО КОНДЕНСАТОРА.
I.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.