CN110599876A - 一种演示带电体的几个基本内容的方法 - Google Patents

Abstract

一种带电体的几个基本内容的演示方法，主要由直流电源、高压直流电源、高压直流电源电极刷、电动机、导体空心球、透明绝缘箱、导磁硅钢圆锥体、铝箔柱筒、透明绝缘塑料柱筒、铝箔片与小磁针构成，其特征是：电动机的转轴固定一硬质绝缘杆，绝缘杆与导体空心球固定，电动机转轴的轴线延长线过导体空心球的球心；电动机、直流电源与高压直流电源均固定在透明绝缘箱的底部，直流电源开关K1具有可调转速与转向开关功能，磁硅钢圆锥体由导磁硅钢片组成的圆锥体，可以演示带电体的静电感应与运流电流的磁效应等内容，制作简易，效果明显，在教学中应用会增加更多的教育功能。

Description

一种演示带电体的几个基本内容的方法

技术领域

本专利涉及一种探究带电体的几个基本内容的演示装置与方法，属于物理实验领域。

背景技术

在大学物理教学中静电感应、静电屏蔽及稳恒电流的磁效应及应用是重要内容，也是教学难点，学生通常对静电感应的及屏蔽现象理解比较困难，现有的演示内容单一，如对带电球面的电场及带电球面对导体作用的认识仍然局限在静电范围内；对稳恒电流的磁场局限在传导电流的实验现象，而对运流电流的磁效应处于概念上记忆，难于理解与体会，应用时学生照搬公式，难于对实际问题的解决，学生常常问电荷运动了，还只有静电荷的作用力(静电场)？只有磁场(作用)？还是两种作用同时存在？如何去理解体会静电场、稳恒磁场及带电导体运动后的效应，缺少对应的实验装置演示探究，为培养学生的创新精神与实践能力，教师如何考虑、设计、研究解决这一相关问题，本专利就要解决这一问题。本专利是在国家自然基金项目(项目号：11805107，11405092)、黑龙江省省属高等学校基本业务费科研项目(项目号：135209251)及黑龙江省高等学校教改与应用项目(项目号：SJGY20170385)的支持下完成的。

参考文献：

梁法库，梁帅.一种有趣的石蜡火焰垢块静电跳球实验与分析《大学物理》2015年第4期

发明内容

本专利是解决带电体几个基本静电与磁效应内容的相关问题演示，着重由带电球体、导磁硅钢圆锥体、电动机、铝箔柱筒等组合来研究解决这一问题的技术与方法。

本专利技术方案：一种演示带电体的几个基本内容的方法，主要包括直流电源、高压直流电源、高压直流电源电极刷、电动机、导体空心球、透明绝缘箱、导磁硅钢圆锥体、铝箔柱筒、透明绝缘塑料柱筒、铝箔片、小磁针构成，其特征是：电动机的转轴固定一硬质绝缘杆，绝缘杆与导体空心球固定(电动机的转轴与导体空心球之间绝缘)，电动机转轴的轴线延长线过导体空心球的球心；电动机用直杆固定在透明绝缘箱的底部，直流电源与高压直流电源均固定在透明绝缘箱的底部，直流电源开关K1具有可调转速与转向开关功能(也可以自行设计制作，如转向就是把电动机的输入极调换，滑动变阻器改变电动机的转速)，高压直流电源开关K2具有可调电压开关功能，且直流电源开关K1与高压直流电源开关K2均固定在透明绝缘箱的侧壁外侧(绝缘导线穿过箱体侧壁打出的孔，两端分别连接开关与电源)【导体空心球不与透明绝缘箱的侧壁接触】；导体空心球是非铁磁材料的导体(铝质)，透明绝缘塑料柱筒外侧套铝箔柱筒(可由市面上的烧烤用铝膜制作)，铝箔柱筒的内径略大于透明绝缘塑料柱筒的外径；透明绝缘箱是树脂板材料制成的长方体箱子，箱子的上盖可以开启关闭；在透明绝缘塑料柱筒的上口固定一直杆(绝缘)，两条细绳(绝缘材质)的两端分别固定在直杆与铝箔片(圆形)上，铝箔片竖直悬挂在直杆下方，铝箔片的中心轴与电动机的中心轴重合，铝箔片下方有塑料刻度尺【便于观察铝箔片移动的位置)】，塑料刻度尺上有孔洞，其孔径的大小与小磁针的支撑杆外径相匹配(小磁针中间的通孔与支撑杆光滑接触)；一绝缘包皮导线一端接在高压直流电源的电极上，缘包皮导线内具有弹性的细铜丝构成，绝缘包皮导线固定在绝缘直杆上，绝缘直杆固定在高压直流电源上，绝缘包皮导线的另一端裸露出一束具有弹性的细铜丝作为(组成)高压直流电源电极刷，高压直流电源电极刷与导体空心球接触(刚好接触)，导磁硅钢圆锥体由导磁硅钢片组成的圆锥体(导磁性能好的硅钢片叠压而成)，圆锥体顶尖处理成球面(球面半径为2.5mm，避免尖端放电)、圆锥体的底面边缘倒角处理(半径为2.5mm，避免尖端放电)，导磁硅钢圆锥体的底面朝向导体空心球，且导磁硅钢圆锥体的中心轴与电动机的轴线重合；透明绝缘箱、透明绝缘塑料柱筒、导磁硅钢圆锥体均固定在水平桌面上(位置可调)；在透明绝缘塑料柱筒中放置磁强计配合测量磁场强度，也就是，在涉及到导体空心球带静电旋转(电动机转动)的实验中引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场。

可以演示探究如下内容：

实验1.演示在有无导磁硅钢圆锥体情况下的静电屏蔽与非屏蔽现象，移出铝箔柱筒，保持透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱距离不变，

a)移除导磁硅钢圆锥体，断开直流电源开关K1，接通高压直流电源开关K2，给导体空心球充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，这个过程可以看到铝箔片向导体空心球移动，移动距离为La，与竖直成一角度，这时将铝箔柱筒套在透明绝缘塑料柱筒上，铝箔片将恢复到竖直状态(初始状态，屏蔽了)；b)将导磁硅钢圆锥体放置在原处(在透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱之间的一个固定位置上)，重复上面实验过程与a)实验现象对比，除了可以看到屏蔽现象与非屏蔽现象外，还可以看到导磁硅钢圆锥体起到了汇聚电场作用，使无屏蔽时铝箔片向导体空心球移动位移增大(与竖直成一角度增大)为Lb，Lb＞La；

实验2.演示在铝箔片表面贴上薄薄的强磁片(如1mm厚度的圆形磁片)重复实验1的过程，观察静电屏蔽与非屏蔽现象，保持透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱距离不变，

c)移除导磁硅钢圆锥体，断开直流电源开关K1，接通高压直流电源开关K2，给导体空心球充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，这个过程可以看到铝箔片向导体空心球移动距离为Lc，这时将铝箔柱筒套在透明绝缘塑料柱筒上，铝箔片将恢复到竖直状态(初始状态，屏蔽了)；d)将导磁硅钢圆锥体放置在原处，重复上面过程与c)实验现象对比，除了可以看到屏蔽现象与非屏蔽现象外，还可以看到导磁硅钢圆锥体起到了汇聚电场作用，使无屏蔽时铝箔片向导体空心球移动位移增大(与竖直成一角度增大)为Ld，Ld＞Lc(与实验1比较Lb＞Ld)；

实验3.演示去掉铝箔片，用薄薄的强磁片替代铝箔片的位置(两条细绳的两端分别固定在直杆与薄薄的强磁片上)，探究在运流电荷作用下的规律：保持透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱距离不变，将导磁硅钢圆锥体放置在原处【位置同实验1与实验2的情况】，也就是：保持透明绝缘塑料柱筒、导磁硅钢圆锥体与透明绝缘箱距离不变，

e)保持给导体空心球充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，接通直流电源开关K1，电动机驱动导体空心球旋转，直流电源开关K1控制电机转速不变，重复实验2操作过程，探究电动机驱动导体空心球旋转对薄薄的强磁片向导体空心球移动位移的改变，增大、不变或减小(电动机的转向改变，导体空心球产生的磁场方向改变，对强磁片作用力方向改变)；f)探究导磁硅钢圆锥体放置在原处与移出对薄薄的强磁片的位置影响，得出导磁硅钢圆锥体具有导磁汇聚磁场作用；

实验4.演示铝箔片在有无运流电荷作用下的规律，保持透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱距离不变，将导磁硅钢圆锥体放置在原处【位置同实验1与实验2的情况】，也就是：保持透明绝缘塑料柱筒、导磁硅钢圆锥体与透明绝缘箱距离不变，

g)保持给导体空心球充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，观察铝箔片的位置(位移Lge)；接通直流电源开关K1，电动机驱动导体空心球旋转，直流电源开关K1控制电机转速不变，重复实验2操作过程，观察铝箔片的位置(位移Lgm)；比较位移Lge与位移Lgm的大小(这是一个非常新颖的创造性强的实验项目，可以作为高年级的探究课题)；

实验5.演示去掉铝箔片，用薄薄的铁片(铁磁质)替代铝箔片的位置(两条细绳的两端分别固定在直杆与薄薄的铁片上)，重复实验4实验操作过程，与实验4效果不同，也就是，探究电动机驱动导体空心球旋转对薄薄的铁片向导体空心球移动位移的改变与电动机转向的关系；

实验6.观察小磁针的转向：保持透明绝缘塑料柱筒、导磁硅钢圆锥体与透明绝缘箱距离不变，接通高压直流电源开关K2，给导体空心球充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，接通直流电源开关K1，观察电机转向改变前后小磁针的转向；

实验结束后，断开高压直流电源开关K2并把导体空心球接地放电(或与另一电极连接放电)。

在实验初期没有加入导磁硅钢圆锥体，实验现象不够明显(受力物体位移小)，为提高电场强度从理论上考虑在实验装置中加入导磁硅钢圆锥体，由静电感应可以加强电场的汇聚、导磁硅钢圆锥体又可以加强磁场的汇聚作用，实验演示效果明显，即可以看到静电屏蔽与非屏蔽现象，又可以演示旋转电荷的磁效应现象，及人们关注的电荷旋转时与不旋转时对非铁磁质导体的作用力是否改变？是如何改变的。为了研究方便也可以把导体空心球用带电平板替换。

本专利它的独特之处是与现有实验不同，由带电球体、电动机、铝箔柱筒、磁片等，经带电球体的正反向旋转及导磁硅钢圆锥体的引入，来实现带电系统对静电感应、静电屏蔽、静电场与磁场的汇聚作用及运流电流磁效应的理解与认识，对学生理解带电体的电磁效应意义重大。制作极其简易，效果明显，在教学中推广会增加更多的教育功能。

附图说明

附图1为本专利的原理结构示意图，

其中：1.直流电源，2.高压直流电源，2-1.高压直流电源电极刷，3.电动机，4.导体空心球，5.透明绝缘箱，6.导磁硅钢圆锥体，7.铝箔柱筒，8.透明绝缘塑料柱筒，9.铝箔片，10.小磁针。

具体实施方式

如附图1：一种演示带电体的几个基本内容的方法，主要由直流电源1、高压直流电源2、高压直流电源电极刷2-1、电动机3、导体空心球4、透明绝缘箱5、导磁硅钢圆锥体6、铝箔柱筒7、透明绝缘塑料柱筒8、铝箔片9和小磁针10构成，其特征是：电动机3的转轴固定一硬质绝缘杆，绝缘杆与导体空心球4固定(电动机的转轴与导体空心球之间绝缘)，电动机3转轴的轴线延长线过导体空心球4的球心；电动机3用直杆固定在透明绝缘箱5的底部，直流电源1与高压直流电源2均固定在透明绝缘箱5的底部，直流电源1开关K1具有可调转速与转向开关功能(也可以自行设计制作，如转向就是把电动机的输入极调换，滑动变阻器改变电动机的转速)，高压直流电源2开关K2具有可调电压开关功能，且直流电源1开关K1与高压直流电源2开关K2均固定在透明绝缘箱5的侧壁外侧(绝缘导线穿过箱体侧壁打出的孔，两端分别连接开关与电源)【导体空心球4不与透明绝缘箱5的侧壁接触】；导体空心球4是非铁磁材料的导体(铝质)，透明绝缘塑料柱筒8外侧套铝箔柱筒7(可由市面上的烧烤用铝膜制作)，铝箔柱筒7的内径略大于透明绝缘塑料柱筒8的外径；透明绝缘箱5是树脂板材料制成的长方体箱子，箱子的上盖可以开启关闭；在透明绝缘塑料柱筒8的上口固定一直杆(绝缘)，两条细绳(绝缘材质)的两端分别固定在直杆与铝箔片9(圆形)上，铝箔片9竖直悬挂在直杆下方，铝箔片9的中心轴与电动机3的中心轴重合，铝箔片9下方有塑料刻度尺【便于观察铝箔片9移动的位置)】，塑料刻度尺上有孔洞，其孔径的大小与小磁针10的支撑杆外径相匹配(小磁针中间的通孔与支撑杆光滑接触)；一绝缘包皮导线一端接在高压直流电源2的电极上，缘包皮导线内具有弹性的细铜丝构成，绝缘包皮导线固定在绝缘直杆上，绝缘直杆固定在高压直流电源2上，绝缘包皮导线的另一端裸露出一束具有弹性的细铜丝作为(组成)高压直流电源电极刷2-1，高压直流电源电极刷2-1与导体空心球4接触(刚好接触)，导磁硅钢圆锥体6由导磁硅钢片组成的圆锥体(导磁性能好的硅钢片叠压而成)，圆锥体顶尖处理成球面(球面半径为2.5mm，避免尖端放电)、圆锥体的底面边缘倒角处理(半径为2.5mm，避免尖端放电)，导磁硅钢圆锥体6的底面朝向导体空心球4，且导磁硅钢圆锥体6的中心轴与电动机3的轴线重合；透明绝缘箱5、透明绝缘塑料柱筒8、导磁硅钢圆锥体6均固定在水平桌面上(位置可调)；在透明绝缘塑料柱筒8中放置磁强计配合测量磁场强度；也就是，在涉及到导体空心球4带静电旋转(电动机3转动)的实验中引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场。

可以演示探究如下内容：

实验1.演示在有无导磁硅钢圆锥体6情况下的静电屏蔽与非屏蔽现象，移出铝箔柱筒7，保持透明绝缘塑料柱筒8与透明绝缘箱5距离不变，

a)移除导磁硅钢圆锥体6，断开直流电源1开关K1，接通高压直流电源2开关K2，给导体空心球4充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，这个过程可以看到铝箔片9向导体空心球4移动，移动距离为La，与竖直成一角度，这时将铝箔柱筒7套在透明绝缘塑料柱筒8上，铝箔片9将恢复到竖直状态(初始状态，屏蔽了)；b)将导磁硅钢圆锥体6放置在原处(在透明绝缘塑料柱筒8与透明绝缘箱5之间的一个固定位置上)，重复上面实验过程与a)实验现象对比，除了可以看到屏蔽现象与非屏蔽现象外，还可以看到导磁硅钢圆锥体6起到了汇聚电场作用，使无屏蔽时铝箔片9向导体空心球4移动位移增大(与竖直成一角度增大)为Lb，Lb＞La；

实验2.演示在铝箔片9表面贴上薄薄的强磁片(如1mm厚度的圆形磁片)重复实验1的过程，观察静电屏蔽与非屏蔽现象，保持透明绝缘塑料柱筒8与透明绝缘箱5距离不变，

c)移除导磁硅钢圆锥体6，断开直流电源1开关K1，接通高压直流电源2开关K2，给导体空心球4充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，这个过程可以看到铝箔片9向导体空心球4移动距离为Lc，这时将铝箔柱筒7套在透明绝缘塑料柱筒8上，铝箔片9将恢复到竖直状态(初始状态，屏蔽了)；d)将导磁硅钢圆锥体6放置在原处，重复上面过程与c)实验现象对比，除了可以看到屏蔽现象与非屏蔽现象外，还可以看到导磁硅钢圆锥体6起到了汇聚电场作用，使无屏蔽时铝箔片9向导体空心球4移动位移增大(与竖直成一角度增大)为Ld，Ld＞Lc(与实验1比较Lb＞Ld)；

实验3.演示去掉铝箔片9，用薄薄的强磁片替代铝箔片9的位置(两条细绳的两端分别固定在直杆与薄薄的强磁片上)，探究在运流电荷作用下的规律：保持透明绝缘塑料柱筒8与透明绝缘箱5距离不变，将导磁硅钢圆锥体6放置在原处【位置同实验1与实验2的情况】，也就是：保持透明绝缘塑料柱筒8、导磁硅钢圆锥体6与透明绝缘箱5距离不变，

e)保持给导体空心球4充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，接通直流电源1开关K1，电动机3驱动导体空心球4旋转，直流电源1开关K1控制电机转速不变，重复实验2操作过程，同时引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场，探究电动机3驱动导体空心球4旋转对薄薄的强磁片向导体空心球4移动位移的改变，增大、不变或减小，电动机3的转向改变，导体空心球4产生的磁场方向改变，对强磁片作用力方向改变)；f)探究导磁硅钢圆锥体6放置在原处与移出对薄薄的强磁片的位置影响，得出导磁硅钢圆锥体6具有导磁汇聚磁场作用；

实验4.演示铝箔片9在有无运流电荷作用下的规律，保持透明绝缘塑料柱筒8与透明绝缘箱5距离不变，将导磁硅钢圆锥体6放置在原处【位置同实验1与实验2的情况】，也就是：保持透明绝缘塑料柱筒8、导磁硅钢圆锥体6与透明绝缘箱5距离不变，

g)保持给导体空心球4充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，观察铝箔片9的位置(位移Lge)；接通直流电源1开关K1，电动机3驱动导体空心球4旋转，直流电源1开关K1控制电机转速不变，重复实验2操作过程，同时引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场，观察铝箔片9的位置(位移Lgm)；比较位移Lge与位移Lgm的大小(引导学生分析，这是一个非常新颖的创造性强的实验项目，可以作为高年级的探究课题)；

实验5.演示去掉铝箔片9，用薄薄的铁片(铁磁质)替代铝箔片9的位置(两条细绳的两端分别固定在直杆与薄薄的铁片上)，同时引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场，重复实验4)实验操作过程，与实验4)效果不同，也就是，探究电动机3驱动导体空心球4旋转对薄薄的铁片向导体空心球4移动位移的改变与电动机3转向的关系；

实验6.观察小磁针10的转向：保持透明绝缘塑料柱筒8、导磁硅钢圆锥体6与透明绝缘箱5距离不变，接通高压直流电源2开关K2，给导体空心球4充电加到一定的电压(没有放电)后，停止升压，接通直流电源1开关K1，观察电机转向改变前后，小磁针10的转向，同时引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场；

实验结束后，断开高压直流电源2开关K2并把导体空心球4接地放电(或与另一电极连接放电)。

Claims (2)

1.一种演示带电体的几个基本内容的方法，主要包括直流电源、高压直流电源、高压直流电源电极刷、电动机、导体空心球、透明绝缘箱、导磁硅钢圆锥体、铝箔柱筒、透明绝缘塑料柱筒、铝箔片、小磁针构成，其特征是：电动机的转轴固定一硬质绝缘杆，绝缘杆与导体空心球固定，电动机转轴的轴线延长线过导体空心球的球心；电动机用直杆固定在透明绝缘箱的底部，直流电源与高压直流电源均固定在透明绝缘箱的底部，直流电源开关K1具有可调转速与转向开关功能，高压直流电源开关K2具有可调电压开关功能，且直流电源开关K1与高压直流电源开关K2均固定在透明绝缘箱的侧壁外侧；导体空心球是非铁磁材料的导体，透明绝缘塑料柱筒外侧套铝箔柱筒，铝箔柱筒的内径略大于透明绝缘塑料柱筒的外径；透明绝缘箱是树脂板材料制成的长方体箱子，箱子的上盖可以开启关闭；在透明绝缘塑料柱筒的上口固定一直杆，两条细绳的两端分别固定在直杆与铝箔片上，铝箔片竖直悬挂在直杆下方，铝箔片的中心轴与电动机的中心轴重合，铝箔片下方有塑料刻度尺，塑料刻度尺上有孔洞，其孔径的大小与小磁针的支撑杆外径相匹配；一绝缘包皮导线一端接在高压直流电源的电极上，缘包皮导线内具有弹性的细铜丝构成，绝缘包皮导线固定在绝缘直杆上，绝缘直杆固定在高压直流电源上，绝缘包皮导线的另一端裸露出一束具有弹性的细铜丝作为高压直流电源电极刷，高压直流电源电极刷与导体空心球接触，导磁硅钢圆锥体由导磁硅钢片组成的圆锥体，圆锥体顶尖处理成球面、圆锥体的底面边缘倒角处理，导磁硅钢圆锥体的底面朝向导体空心球，且导磁硅钢圆锥体的中心轴与电动机的轴线重合；透明绝缘箱、透明绝缘塑料柱筒、导磁硅钢圆锥体均固定在水平桌面上；在透明绝缘塑料柱筒中放置磁强计配合测量磁场强度，也就是，在涉及到导体空心球带静电旋转的实验中引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场强度。

2.根据权利要求1一种带电体的几个基本内容的演示，其特征是：

实验1.演示在有无导磁硅钢圆锥体情况下的静电屏蔽与非屏蔽现象，移出铝箔柱筒，保持透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱距离不变，

a)移除导磁硅钢圆锥体，断开直流电源开关K1，接通高压直流电源开关K2，给导体空心球充电加到一定的电压后，停止升压，这个过程可以看到铝箔片向导体空心球移动，移动距离为La，与竖直成一角度，这时将铝箔柱筒套在透明绝缘塑料柱筒上，铝箔片将恢复到竖直状态；b)将导磁硅钢圆锥体放置在原处，重复上面实验过程与a)实验现象对比，除了可以看到屏蔽现象与非屏蔽现象外，还可以看到导磁硅钢圆锥体起到了汇聚电场作用，使无屏蔽时铝箔片向导体空心球移动位移增大为Lb，Lb＞La；

实验2.演示在铝箔片表面贴上薄薄的强磁片，重复实验1的过程，观察静电屏蔽与非屏蔽现象，保持透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱距离不变，

c)移除导磁硅钢圆锥体，断开直流电源开关K1，接通高压直流电源开关K2，给导体空心球充电加到一定的电压后，停止升压，这个过程可以看到铝箔片向导体空心球移动距离为Lc，这时将铝箔柱筒套在透明绝缘塑料柱筒上，铝箔片将恢复到竖直状态；d)将导磁硅钢圆锥体放置在原处，重复上面过程与c)实验现象对比，除了可以看到屏蔽现象与非屏蔽现象外，还可以看到导磁硅钢圆锥体起到了汇聚电场作用，使无屏蔽时铝箔片向导体空心球移动位移增大为Ld，Ld＞Lc；

实验3.演示去掉铝箔片，用薄薄的强磁片替代铝箔片的位置，探究在运流电荷作用下的规律：保持透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱距离不变，将导磁硅钢圆锥体放置在原处，也就是：保持透明绝缘塑料柱筒、导磁硅钢圆锥体与透明绝缘箱距离不变，

e)保持给导体空心球充电加到一定的电压后，停止升压，接通直流电源开关K1，电动机驱动导体空心球旋转，直流电源开关K1控制电机转速不变，重复实验2操作过程，同时引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场强度，探究电动机驱动导体空心球旋转对薄薄的强磁片向导体空心球移动位移的改变，增大、不变或减小；f)探究导磁硅钢圆锥体放置在原处与移出对薄薄的强磁片的位置影响，得出导磁硅钢圆锥体具有导磁汇聚磁场作用；

实验4.演示铝箔片在有无运流电荷作用下的规律，保持透明绝缘塑料柱筒与透明绝缘箱距离不变，将导磁硅钢圆锥体放置在原处，也就是：保持透明绝缘塑料柱筒、导磁硅钢圆锥体与透明绝缘箱距离不变，

g)保持给导体空心球充电加到一定的电压后，停止升压，观察铝箔片的位置Lge；接通直流电源开关K1，电动机驱动导体空心球旋转，直流电源开关K1控制电机转速不变，重复实验2操作过程，同时引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场强度，观察铝箔片的位移Lgm，比较位移Lge与位移Lgm的大小；

实验5.演示去掉铝箔片，用薄薄的铁片替代铝箔片的位置，两条细绳的两端分别固定在直杆与薄薄的铁片上，重复实验4实验操作过程，同时引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场强度，与实验4效果不同，也就是，探究电动机驱动导体空心球旋转对薄薄的铁片向导体空心球移动位移的改变与电动机转向的关系；

实验6.观察小磁针的转向：保持透明绝缘塑料柱筒、导磁硅钢圆锥体与透明绝缘箱距离不变，接通高压直流电源开关K2，给导体空心球充电加到一定的电压后，停止升压，接通直流电源开关K1，观察电机转向改变前后小磁针的转向，同时引入磁强计测量透明绝缘塑料柱筒中磁场强度。