科海泛舟丨NO.35:会拐弯的水流

教育   2024-12-04 10:30   安徽  


趣味小实验

会拐弯的水流

科海泛舟第三十五期




不用手

就可以隔空改变水流的方向?

这个实验有点神奇

一起来看看吧~



01

会拐弯的水流





02

实验原理



静电是物体表面电荷不平衡分布所产生的现象。当两种不同材质的物体相互摩擦时,会发生电荷转移,使其中一个物体带正电,另一个物体带负电。


在本实验中,气球经过摩擦后带上了静电,而水分子具有极性(即正负电荷中心不重合),因此当带电物体靠近水流时,水分子中的正极会被带电物体上的负电荷所吸引,导致水流发生弯曲。




03

科学小拓展

静电是怎么来的?



电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,当这个物体与某种介质(如金属、气体)接触,就会产生电荷转移而放电。如果是人的手,放电时与金属物体之间的接触面积极小,因而会产生瞬间高压,让你的指尖有刺痛感。


那么,什么情况会导致电荷在物体表面聚集呢?最常见的因素就是:摩擦。鞋底与地面摩擦、梳子与头发摩擦、人行走时与空气摩擦……摩擦本身就是一个不断接触与分离的过程,擦着擦着,电荷就进行了重新分布。


至于一个电子是从头发移动到梳子,还是从梳子移动到头发,取决于不同材料的特性。不同的原子核有不同的电子捕捉能力,比如橡胶很可能获得电子而带负电;而头发、玻璃、羊毛则可能失去电子并带正电。


下面这张图总结了摩擦静电系列物体的情况。

大家可以看到,像塑料、织物等绝缘材料通常能很好的积聚电荷,而像金属这样的导电材料则不能。这就解释了,为什么早上起来梳头,梳完发现头发“炸了”。因为梳头的过程中,头发丢失了电子带上正电,而头发与头发之间都是正电就会相互排斥,造成发型凌乱的感觉。


编辑:范娟

复审:郭明才

终审:郑之敏


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