主要概念
電
材料
導電性
電子
引言
你有沒有注意到，有些型別的衣服比其他型別的衣服更容易產生靜電吸附？例如，羊毛衫很容易產生靜電吸附，但棉質衣服的吸附性就沒那麼強。家裡其他材料產生靜電的效果如何呢？在這個科學活動中，你將透過製作一個簡單的自制驗電器（一種檢測電荷的儀器）並進行測試來探索這一點。結果可能會讓你震驚！
背景知識
靜電是物體上電荷的積累。這種電荷可以突然釋放（例如閃電劃過天空），或者它可以導致兩個物體相互吸引。剛從烘乾機裡拿出來的襪子粘在一起就是這種吸引力的一個很好的例子。具體來說，靜電吸附是兩個帶相反電荷的物體之間的吸引力，一個是正電荷，一個是負電荷。
靜電可以透過將一個物體與另一個物體摩擦產生。這是因為摩擦會釋放帶負電的粒子，稱為電子，電子會在一個物體上積聚，從而產生靜電荷。例如，當你拖著腳在地毯上走動時，電子會轉移到你身上，在你皮膚上積聚靜電荷。當你觸控朋友或某些物體時，你可以突然釋放靜電荷，產生電擊。
帶相反電荷的物體相互吸引（例如粘性的、剛烘乾的襪子），而帶相同電荷的物體相互排斥。這一原理用於製造驗電器，驗電器是一種檢測電荷的科學儀器。
材料
泡沫塑膠杯
尖頭鉛筆或烤肉串籤子
塑膠吸管
鋁製餡餅盤
膠帶
黏土（可選）
剪刀
線
鋁箔
泡沫塑膠盤子（或者，外賣食品容器的泡沫塑膠蓋也可以。）
氣球
非金屬書桌或桌子（例如，木製、塑膠或玻璃書桌或桌子都可以。）
至少一種要測試的材料（它應該不大於盤子，或者可以摺疊成小塊並能夠平放。你可以測試的一些不同材料包括聚酯纖維、尼龍、棉花、羊毛、絲綢、鋁、保鮮膜、銅、木材和薄紙。）
準備工作
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要製作你的自制驗電器，首先在泡沫塑膠杯的底部附近（杯子相對的兩側）打兩個孔，例如用尖頭鉛筆或烤肉串籤子穿過杯子。（操作尖銳物體時務必小心並尋求成人的幫助。）將塑膠吸管穿過這兩個孔。
接下來，使用膠帶或四個小黏土球將杯子的開口固定到鋁盤上（將杯子倒過來）。如果你使用黏土，將四個小黏土球（每個直徑約半英寸）粘在杯子的邊緣，然後將杯子倒過來並粘在鋁盤上。調整吸管的位置，使吸管的一端正好在盤子的邊緣上方。
剪一段長度約為吸管和盤子邊緣之間距離兩到三倍的線。在一端打幾個結。
剪出一個一英寸見方的鋁箔。用它線上的結周圍做一個球。球的大小應與彈珠或更小，並且要足夠緊，使其不會從線上掉下來。
用膠帶將線粘在吸管的尖端，使鋁箔球從吸管上垂直懸掛下來，剛好接觸到盤子的邊緣。你認為球接觸盤子為什麼重要？如果需要，調整吸管的位置。（如果末端沒有球的線垂下來並接觸到盤子，請將其剪掉，使其不接觸盤子。）
你的自制驗電器現在可以進行測試了！當使用電力時，請採取預防措施並注意觸電。
步驟
要測試你的驗電器，透過在泡沫塑膠盤子上摩擦一個吹好的氣球來產生一些靜電。用氣球在泡沫塑膠盤子上摩擦幾次。你認為這是如何產生靜電的？
快速將帶電的盤子放在書桌或桌子上（非金屬）。然後將你製作的驗電器放在盤子的頂部。務必僅握住驗電器的泡沫塑膠杯，而不是鋁盤，否則它將無法工作！你認為這是為什麼？
你應該看到鋁箔球遠離盤子的邊緣。你認為球為什麼會這樣移動？你能解釋一下發生了什麼嗎？
現在，用你的手指觸控球。發生了什麼？
既然你知道你的驗電器可以工作了，你就可以用它來測試其他材料中存在的靜電。為此，首先用手指觸控盤子來釋放驗電器的電荷。接下來，用氣球在你要測試的材料上摩擦幾次，使材料帶電。然後快速拿起驗電器（握住它的泡沫塑膠杯），並將測試材料放在泡沫塑膠盤子的頂部，使材料平放在盤子上。確保材料沒有接觸到桌子。然後將驗電器放在物體的頂部。鋁箔球發生了什麼變化？你認為這是為什麼？
再次，用你的手指觸控球。這次發生了什麼？
根據你的觀察，你測試的材料能夠保持靜電荷嗎？
擴充套件：使用你的自制驗電器來測試更多材料。哪些可以保持靜電荷，哪些不能？
擴充套件：你也可以使用你的驗電器來研究哪些材料導電性最強。這是因為鋁球離鋁盤越遠，測試材料的電荷就越大。哪些常見的家用材料可以積累最大的電荷；哪些積累的電荷最少？
擴充套件：有些物體帶負電，另一些物體帶正電。嘗試找到一種方法來研究這個問題。這種驗電器可以檢測到兩種型別嗎？你如何區分這兩種型別？
擴充套件：靜電進入衣服可不好！嘗試一個實驗，在用氣球摩擦物體後，用烘乾機柔順紙（例如 Bounce）摩擦物體。烘乾機柔順紙是如何工作的？用烘乾機柔順紙摩擦帶電物體後，驗電器的讀數會發生什麼變化？不同烘乾機柔順紙產品的效果如何比較？
觀察和結果
當你將驗電器放在帶電的泡沫塑膠盤子上時，驗電器上的鋁球是否遠離了盤子？你測試的其他材料是否表現出類似的行為，或者根本沒有移動球？
當物體（例如泡沫塑膠盤子）帶電時，它可以是正電或負電。（如果物體有很多電子，則帶負電；如果它沒有很多電子，則帶正電。物體傾向於獲得或失去電子取決於其製造材料的型別。）當帶電物體（例如帶電的泡沫塑膠盤子）接觸驗電器的鋁盤時，電荷（或電子）很容易透過金屬盤移動。由於鋁球接觸盤子，球獲得與盤子相同的電荷——它們都是正電或負電。由於帶相同電荷的物體相互排斥——球被推離盤子。傾向於獲得或失去電子的材料包括羊毛、人類頭髮、乾燥的皮膚、絲綢、尼龍、薄紙、保鮮膜和聚酯纖維——在測試這些材料時，你應該發現它們移動鋁球的方式與泡沫塑膠盤子類似。
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