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        電學(xué)實(shí)驗(yàn)演示困境的解決方法—以電器元件的改進(jìn)為例

        2012-10-13 06:59:48葉新風(fēng)范吉清
        中國現(xiàn)代教育裝備 2012年22期
        關(guān)鍵詞:美工刀強(qiáng)磁變阻器

        葉新風(fēng) 范吉清

        一、改進(jìn)的緣由

        電學(xué)實(shí)驗(yàn)具有元件個(gè)數(shù)多、電表示數(shù)小、量值變化多等特點(diǎn),課堂環(huán)境下進(jìn)行演示比較困難。比如在使用電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行演示的過程中,要一只手扶著插線板,一只手進(jìn)行拔插導(dǎo)線等操作,十分不便。針對以上情況,結(jié)合教室的教學(xué)環(huán)境,筆者利用磁鐵和白鐵皮對電學(xué)演示實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了改進(jìn)。

        二、改進(jìn)的思路

        利用白鐵皮和強(qiáng)磁鐵改造電器元件,使電器元件能夠吸附在鐵質(zhì)黑板上,實(shí)現(xiàn)雙手靈活操作的目的。

        三、改進(jìn)的材料和做法

        改進(jìn)工具主要包括美工刀、老虎鉗、銼子、剪刀等,主要操作是為元器件安裝上白鐵皮底座,主要工序有去腳、裁剪、折邊、打磨等。

        初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及的主要元件有電池、電阻、電鍵、電表、變阻器等,各元器件的底座差別較大,但加工過程基本相同,這里以變阻器和電表為例來介紹。

        白鐵皮可在出售晾雨棚、防盜窗的店鋪購買到,厚度1 mm為宜。2 mm厚的白鐵皮硬度大,價(jià)格較貴,改進(jìn)時(shí)比較費(fèi)力。對于磁鐵,可選用價(jià)格相對便宜、內(nèi)稟矯頑力強(qiáng)的強(qiáng)磁釹鐵硼,20 mm×10 mm×5 mm的強(qiáng)磁釹鐵硼價(jià)格為2.20元,根據(jù)需要改進(jìn)的元件總量購買白鐵皮和強(qiáng)磁。

        對滑動變阻器的改進(jìn),先要測量它的尺寸,再來裁剪白鐵皮,最后加工底座并加以安裝。用尺子量出滑動變阻器的長和寬??傞L的測量包括滑動變阻器總長以及各腳尺寸的測量。依據(jù)滑動變阻器的尺寸,裁剪白鐵皮并在其上用鉛筆畫出包裹支架的寬度,剪去多余的部分,用平口鉗沿著虛線部分折邊,讓白鐵皮包住支架各腳。除了包裹各腳外,在滑動變阻器中央部分的白鐵皮還可以折成鐵兜盛放磁鐵。這樣,滑動變阻器的套件就完成了(如圖1所示)。不同類型的滑動變阻器套件做法不同,圖1只提供輪廓參考,沒有標(biāo)注數(shù)據(jù)。

        圖1 滑動變阻器套件

        對電表的改進(jìn),以實(shí)驗(yàn)室常見量級為2.5的電表為例,用螺絲刀取下螺絲,打開后蓋,以后蓋螺絲孔為參照水平面,在電表兩邊用鉛筆畫線,用加熱的美工刀沿著鉛筆線劃,使電表三面的塑料外殼截面與螺絲孔相平。加工好后用美工刀把毛邊打磨,然后用三角板測量出電表側(cè)面的寬度、電表底座的寬度、電表底座的長度,在白鐵皮上進(jìn)行截取。做成的套件形狀有點(diǎn)像垃圾撮,沒有合攏的那個(gè)面的處理最為關(guān)鍵。根據(jù)電表內(nèi)部情況,把做成的套件底部剪成“山”字形,那兩個(gè)多余的長方形的邊就是用來做成放置強(qiáng)磁的鐵兜,用平口鉗把它折好,然后再略微捋平,用錘子把做成的套件三面共打6個(gè)孔(如圖2所示),孔里插入釘子。然后把套件套上電表,用平口鉗夾住釘子在火上燒紅,把套件上的6個(gè)孔對應(yīng)處的電表外殼進(jìn)行打孔,這樣電表外殼上也有了6個(gè)孔,可以用螺絲固定了。套件固定好后,把強(qiáng)磁放入做好的鐵兜里。

        圖2 電表的套件

        其他元器件的改進(jìn)方法與此相似,不再贅述。對于有引腳的元器件,比如插板式元器件,其引腳凸出部分用美工刀削掉,在削的過程中,可用美工刀緊貼底棱來回拉,當(dāng)塑料引腳出現(xiàn)一個(gè)凹痕時(shí),用尖嘴鉗一掰就去掉了引腳,得到一個(gè)平整的底板。

        一個(gè)簡單的電路所用元件改裝后的實(shí)物圖如圖3所示。

        四、改進(jìn)后的效果

        (1)實(shí)驗(yàn)器材在黑板上移動方便,元件可任意放置,由于強(qiáng)磁的作用,元件不會自動下降。

        (2)實(shí)驗(yàn)過程中,直觀性強(qiáng),在電路連接過程中,學(xué)生容易接受。

        (3)演示效果明顯,可以在黑板上演示斷路、短路、電路中電表變化等。

        (4)實(shí)驗(yàn)完成后,所有的強(qiáng)磁很方便取出,便于保管。

        (5)可以完成《探究串并聯(lián)電路電壓的規(guī)律》《探究串并聯(lián)電路電流的規(guī)律》《探究滑動變阻器改變燈泡亮度》《探究電阻上電流與電壓關(guān)系》《探究電阻上電流與電阻關(guān)系》《測量小燈泡電阻》《測量小燈泡功率》等演示實(shí)驗(yàn)。

        五、注意事項(xiàng)

        (1)由于在黑板上演示所需導(dǎo)線較長,受重力作用,導(dǎo)線會向下垂掛,影響電路講解。購買強(qiáng)磁的時(shí)候可以多買一些,用強(qiáng)磁把導(dǎo)線壓在黑板上,演示效果就更好了。

        (2)強(qiáng)磁會對周圍環(huán)境中的一些電器元件產(chǎn)生干擾,所以寒暑假期間,要把強(qiáng)磁放在干燥的地方,并且用泡沫包裹起來。

        (3)由于電表距離學(xué)生遠(yuǎn),學(xué)生觀察不方便,如果學(xué)校有實(shí)物投影儀,可以先在黑板上把電表接好,然后給學(xué)生講解,放在投影儀下進(jìn)行實(shí)物投影,增強(qiáng)演示效果。

        (4)強(qiáng)磁的缺點(diǎn)是易碎,演示完成后,避免強(qiáng)磁相互撞擊。

        (5)如果用白鐵皮做成盒狀,用膠粘在電表后面,過段時(shí)間就會脫落,效果不好。電表內(nèi)放置的強(qiáng)磁由于內(nèi)側(cè)沒有固定,有時(shí)強(qiáng)磁會移動。

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