高 靜
(南昌市第十九中學(xué),江西 南昌 330006)
滑動(dòng)變阻器是初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常用器材,也是中考命題電路部分的重點(diǎn). 對(duì)中考試卷進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生不能正確判斷滑片在移動(dòng)的過(guò)程中滑動(dòng)變阻器接入電路中有效電阻的變化情況,或不能按照題目的要求正確地把滑動(dòng)變阻器接入電路中. 筆者認(rèn)為造成該問(wèn)題的原因是在教學(xué)中學(xué)生不能直觀地觀察到滑動(dòng)變阻器接入電路中有效電阻的變化情況,只能通過(guò)接入電路中燈泡的明暗變化或電流表示數(shù)的變化間接地感知滑動(dòng)變阻器接入電路中的有效電阻在變化. 為了讓學(xué)生正確理解和掌握滑動(dòng)變阻器的任意2個(gè)接線柱間接入電路時(shí)滑片在滑動(dòng)過(guò)程中,其有效電阻的變化,筆者利用變色指甲油制作了顯示滑動(dòng)變阻器有效電阻的教學(xué)儀器.
實(shí)驗(yàn)原理:利用電流的熱效應(yīng)和變色指甲油的受熱變色原理,當(dāng)電流流過(guò)電阻時(shí)由于電流的熱效應(yīng)使接入電路中的有效電阻溫度升高,進(jìn)而引起指甲油顏色的變化.
實(shí)驗(yàn)步驟:
1)為了防止刷變色指甲油時(shí)可能覆蓋到滑片與電阻絲的接線處造成斷路,故將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到裸露的陶瓷上,把膠帶剪成細(xì)條狀,并將其粘貼在滑動(dòng)處.
2)將變色指甲油均勻地刷到滑動(dòng)變阻器的電阻絲上(一般刷3~4次). 上一層干了以后再刷下一層指甲油,如果要加快變干速度,可以用指甲油專用烘干機(jī). 刷好指甲油后拆除透明膠帶.
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
把滑動(dòng)變阻器一上一下2個(gè)接線柱接入電路中,移動(dòng)滑片,接入電路中的有效電阻的阻值會(huì)發(fā)生變化,其變化可通過(guò)電流的熱效應(yīng)轉(zhuǎn)化為變色指甲油的顏色變化,如圖1所示.
圖1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
注意事項(xiàng):
1)由于變色指甲油到達(dá)一定溫度其顏色就會(huì)發(fā)生變化,在選擇變色指甲油時(shí)一定要選變色溫度≥35 ℃的變色指甲油,避免周?chē)h(huán)境溫度過(guò)高,導(dǎo)致達(dá)不到預(yù)想的實(shí)驗(yàn)效果.
2)變色指甲油不能刷得過(guò)薄,也不能刷得過(guò)厚,刷3~4次即可. 刷薄了,由于滑動(dòng)變阻器的電阻絲顏色的影響,變色指甲油受熱后的顏色和受熱前的顏色的色差不明顯;刷厚了,變色指甲油需受熱較長(zhǎng)時(shí)間溫度才會(huì)發(fā)生變化.