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        對自感現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

        2017-04-01 22:29:57關(guān)建國
        都市家教·下半月 2017年2期
        關(guān)鍵詞:表針自感燈泡

        關(guān)建國

        高中物理物材魯教版選修3-2在自感現(xiàn)象一節(jié)中常見的兩個(gè)自感演示實(shí)驗(yàn)(教科書P29-30頁中,如圖2-13和圖2-14所示),學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室一般買的現(xiàn)成通斷電自感演示器,而廠家為了制作方便,成本低,采用了一套裝置做兩個(gè)演示,在實(shí)際教學(xué)中,演示效果較差,尤其演示斷電自感,現(xiàn)象根本不明顯,無法說明問題。對這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),我用實(shí)驗(yàn)室里的可拆變壓器,經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),效果明顯,現(xiàn)將本人的體會摸索總結(jié)介紹。

        圖2—13的實(shí)驗(yàn)中,線圖L與電阻R的電阻值相等,燈泡1和燈泡2是兩個(gè)一樣的燈泡。合上開關(guān),燈泡2立刻就變亮,而燈泡1卻亮得比較慢。在圖2—14的實(shí)驗(yàn)中,合上開關(guān),使燈泡正常發(fā)光。然后開開關(guān)時(shí),燈泡會比原先更亮一下才熄滅。

        第一個(gè)實(shí)驗(yàn)要求電流通過燈1達(dá)到最大值的時(shí)間比電流通過燈2達(dá)到最大值的時(shí)間要長,并且燈泡亮的快慢有較明顯的差別。電流通過電感L從零增長到穩(wěn)定值所需時(shí)間的長短決定于L/R(L回路的馳豫時(shí)間,衡量電路中電流滋長快慢程度),L是線圈的自感系數(shù),R是L回路的等值電阻。因此要做好第一個(gè)實(shí)驗(yàn)不但要選用L大本身電阻小的線圈,而且不可忽略所選用的燈泡電阻要小。在選用電感線圈時(shí),應(yīng)選用萬用表低電阻擋測量它的電阻,由于自感作用這時(shí)可發(fā)現(xiàn)表針緩慢地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),表針越緩慢地到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)的線圈,實(shí)驗(yàn)效果越明顯。

        第一個(gè)實(shí)驗(yàn),電感線圈可選用可拆變壓器0—1400匝套在閉合鐵芯上,燈泡用4.8V,0.3A。

        要做好第二個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:

        ①當(dāng)S斷開時(shí),線圈L要能對燈泡釋放出足夠的磁場能,這就需要選用L大它本身的直流電阻R足夠小的線圈才行,而且從公式看出減小電阻R比增大L更有效。

        ②實(shí)驗(yàn)證明,燈泡的電阻必須大于線圈的直流電阻,差別越大演示的現(xiàn)象越明顯。

        ③所選用的燈泡本身的功率應(yīng)該小一些。

        從以上三方面考慮選用線圈和燈泡,就能取得較好的實(shí)驗(yàn)效果。

        第二個(gè)實(shí)驗(yàn),電感線圈用可拆變壓器0-200匝或0-400匝(用的是比較粗的導(dǎo)線繞成的,它的直流電阻比燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻小),燈泡用6V,0.15A(本身功率?。?。

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