电荷在金属棒中的定向移动

实验目的

观察电荷在金属棒中的定向移动，理解电流的形成。

实验原理

金属导体中有大量可以自由移动的电子。用金属棒连接两个验电器后，电子在两者之间发生定向移动，两个验电器所带电荷量发生变化。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，所以金属中电流方向与电子移动方向相反。

实验器材

• 验电器两个（A、B）
• 带绝缘柄的金属棒
• 橡胶棒
• 毛皮
• 导线（可选）

实验步骤

1. 用毛皮摩擦橡胶棒，使验电器A带电，B保持不带电
2. 观察A的金属箔张开，B的金属箔合拢
3. 手持绝缘柄，用金属棒同时接触A、B的金属球
4. 观察A、B金属箔张角的变化
5. 移开金属棒，再观察两个验电器的金属箔
6. 分析电荷移动的方向和电流方向

实验现象与结论

金属棒连接后，A的金属箔张角减小，B的金属箔张开，说明有一部分电荷从A转移到B。若A带负电，则自由电子由A向B移动，电流方向由B到A。结论：金属导体中电荷可以定向移动，形成电流。

注意事项

• 必须手持绝缘柄，避免电荷经人体导走
• 实验前保持器材干燥

常见问题

为什么要手持绝缘柄？

人体是导体，若直接握金属棒，电荷会经人体导入大地，两个验电器的变化就观察不到了。

金属中电流方向和电子移动方向为什么相反？

物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，而电子带负电，所以两者方向相反。