電是一種神奇的力量，它在我們生活中無(wú)處不在。早上用梳子梳頭，總能聽(tīng)見(jiàn)“哧哧”的響聲。頭發(fā)還總是“離不開(kāi)”梳子。但是，究竟是何種神奇的力量把頭發(fā)深深吸引?

原來(lái)，當(dāng)梳頭的時(shí)候，頭發(fā)留住電子的能力不如塑料強(qiáng)，它的電子會(huì)被塑料帶走，電子帶負(fù)電，塑料也就顯負(fù)電性，而頭發(fā)失去電子，就顯了正電性，就如數(shù)學(xué)算數(shù)一般，零減去負(fù)數(shù)后就為正，最后這一正一負(fù)就有了一個(gè)吸引力(異性相吸)，這吸引力就是靜電力。

但我又想，頭發(fā)和塑料都是絕緣體，可以產(chǎn)生靜電。而人是導(dǎo)體，產(chǎn)生的靜電是不是更強(qiáng)呢?為了驗(yàn)證我的觀點(diǎn)，我便進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)材料很簡(jiǎn)單，兩個(gè)人就可以。

實(shí)驗(yàn)如下：

摩擦對(duì)象

摩擦后觸碰位置

現(xiàn)象

結(jié)論

兩個(gè)人的手掌

兩人指尖

并無(wú)觸電感覺(jué)

無(wú)靜電

背靠背

兩人手掌

無(wú)太大觸電感覺(jué)

有弱放電感

背靠背

兩人指尖

有很強(qiáng)的觸電感應(yīng)

切能聽(tīng)見(jiàn)“哧”一聲，暗室中會(huì)看見(jiàn)閃光

有強(qiáng)放電感

(注：除列表中所列變量外，其余摩擦?xí)r間、速度等因素幾乎相同)

(具體實(shí)驗(yàn)視頻，請(qǐng)見(jiàn)附件)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)我發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)人摩擦有了不同的結(jié)果。會(huì)不會(huì)是因?yàn)閮墒帜Σ潦钦嬲娜梭w與人體的摩擦，而背靠背是衣服和衣服摩擦呢?于是我便進(jìn)行了深入的研究。

接著，我便開(kāi)始尋找我和我父親的衣服的材料。我了解到衣服是混有纖維的。然而衣服表皮的里面還夾雜著羽毛，羽毛和纖維都是絕緣體。我想，如果是衣服和衣服摩擦，那應(yīng)該是衣服帶電，羽毛是絕緣體，也就是說(shuō)衣服的負(fù)電是無(wú)法傳向手指的，那么手指又是如何帶電的呢?

于是我便猜想是人體和衣服摩擦起電。纖維和塑料一樣是可以留住電子的，而人體則失去了電子，也就帶了正電。而我的父親由于沒(méi)有動(dòng)，只是為我提供了一個(gè)摩擦的對(duì)象，所以所帶的電荷不如我多(或不帶電)。所以，在我的跳動(dòng)中，我的衣服和我的皮膚不斷摩擦。我整個(gè)人體就帶有了較多的靜電，這時(shí)我相對(duì)于父親來(lái)說(shuō)的一個(gè)高電勢(shì)，我和父親形成了電勢(shì)差，所以我和父親接觸時(shí)便產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。

為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性，我又增加了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用木梳梳頭，我發(fā)現(xiàn)頭發(fā)并沒(méi)有被木梳吸引。但是我們用塑料梳子梳頭，梳子確吸引了頭發(fā)。

通過(guò)以上所有的實(shí)驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生靜電的摩擦都有以下幾個(gè)共性：

【第1句】： 相互摩擦的兩物體束縛電子的能力不同

【第2句】： 電子轉(zhuǎn)移后要聚集在表面而不被傳導(dǎo)走。

【第3句】： 相互摩擦的兩物體形成電勢(shì)差。

通過(guò)以上分析也就對(duì)我導(dǎo)體與導(dǎo)體摩擦可以起電的觀點(diǎn)進(jìn)行了否定。同時(shí)也證明了不是因?yàn)橐路鸵路Σ炼谷梭w帶的電。

上一個(gè)問(wèn)題解決，新的問(wèn)題又來(lái)了，為什么同樣是背靠背摩擦后我的手帶了電，為什么手掌相對(duì)和指尖相對(duì)卻有不同的結(jié)果呢?

請(qǐng)看下圖，暗室中指尖相對(duì)，發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)烈的指尖閃電，手指有強(qiáng)烈的觸電感。

經(jīng)過(guò)深層次的思考和分析，我認(rèn)為是手指比手掌更尖的緣故。因?yàn)楦猓允种讣舛司途奂烁嗟碾姾桑措姾傻拿芏雀蟆６鴥蓚€(gè)人的衣服如梳子和頭發(fā)一樣，留住電子的能力不同，所以聚集到指尖的電荷數(shù)量也就不同。實(shí)驗(yàn)中我的手指帶有靜電，但父親手指不帶電電勢(shì)為0，所以我和父親手指間就存在較高的電勢(shì)差，此時(shí)兩根手指就可以看成帶有電容器的兩個(gè)極板。根據(jù)

C=εrS/4πKd

可知，由于指尖相對(duì)面積小，即“電容器兩極的正對(duì)面積很小”，所以電容就很小。又由Q=CU 可知，C很小，而電荷量Q很大，所以，兩手指尖就產(chǎn)生了教大電場(chǎng)強(qiáng)度，手指電容就會(huì)被擊穿，從而出現(xiàn)放電現(xiàn)象。

為了驗(yàn)證我的分析是否正確，我便去查了資料，看見(jiàn)了避雷針保護(hù)高壓設(shè)備的原理(尖端放電)，便證實(shí)了我的猜想。

在我們?nèi)粘Ｉ钪校蚧馉t、打火機(jī)以及沼氣燈的點(diǎn)燃裝置等均是這個(gè)原理。我再觀察、實(shí)驗(yàn)和分析中，逐漸認(rèn)識(shí)了摩擦起電和尖端放電，更讓我初步學(xué)會(huì)了科學(xué)觀擦和分析的方法，獲益匪淺。

作者：重慶市萬(wàn)州上海中學(xué)高2024級(jí)16班 宋林會(huì)

指導(dǎo)教師：重慶市萬(wàn)州上海中學(xué) 田杰

教師評(píng)語(yǔ)：該文作者通過(guò)對(duì)生活中靜電現(xiàn)象的觀察，進(jìn)一步的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行人體摩擦起電的研究，難能可貴的是，在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了神奇的指尖放電現(xiàn)象。其研究過(guò)程嚴(yán)密，實(shí)驗(yàn)記錄精準(zhǔn)，對(duì)研究過(guò)程中出現(xiàn)的新問(wèn)題進(jìn)一步的探究，利用高中物理尖端放電知識(shí)，獨(dú)創(chuàng)的從電容角度進(jìn)行了分析。論證合理，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密。

該同學(xué)的探究過(guò)程體現(xiàn)了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)探究、發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、邏輯推理等良好的科學(xué)習(xí)慣和方法。