電學(xué)實(shí)驗(yàn)教具制作

1、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)教具制作一、玻璃導(dǎo)電【實(shí)驗(yàn)原理】 能導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體，不能導(dǎo)電的物體叫絕緣體。導(dǎo)體之所以能導(dǎo)電，是因?yàn)閷?dǎo)體中有能夠自由移動(dòng)的電子。在絕緣 體中，電荷幾乎都束縛在原子的范圍之內(nèi)，不能自由地移動(dòng)，所以絕緣 體不能導(dǎo)電。但是導(dǎo)體和絕緣體沒(méi)有絕對(duì)的界線，當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，可以 破壞原子內(nèi)部的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使原被束縛的電荷發(fā)生移動(dòng)，在外電場(chǎng)作用 下導(dǎo)電。如圖 6-29 所示，一只壞燈泡與一只好燈泡串聯(lián)接在電路，壞燈泡的 兩根導(dǎo)線在玻璃柱內(nèi)并不互相接觸，此時(shí)好燈泡不會(huì)發(fā)光，加熱壞燈泡 的玻璃柱，當(dāng)玻璃達(dá)到紅熾狀態(tài)時(shí)，它就逐漸變成導(dǎo)線，好燈泡逐漸由 暗變亮，最后正常發(fā)光?！局谱鞣椒ā坎牧希骸?

2、20V，40W”好燈泡一只、壞燈泡一只、兩個(gè)燈座、1220cm2木板兩塊、導(dǎo)線若干、電源插頭一個(gè)。 把兩木板互相垂直釘成上圖所示的形狀。將兩燈座串聯(lián)起來(lái)安裝，由插頭接 220V 電源。輕輕敲碎壞燈泡的玻璃泡，剪去玻璃柱上伸出的銅絲，與好燈泡一起插入燈座?！緦?shí)驗(yàn)方法】1.將插頭插入電源插座，此時(shí)好燈泡不發(fā)光。2.把酒精燈放在壞燈泡玻璃柱下，點(diǎn)燃酒精燒玻璃柱。3.開(kāi)始好燈泡不亮，略過(guò)一分鐘后，好燈泡燈絲逐漸發(fā)紅，并迅速 明亮起來(lái)。二、水位自動(dòng)報(bào)警器【實(shí)驗(yàn)原理】 學(xué)習(xí)了串聯(lián)與并聯(lián)電路，給合以前學(xué)過(guò)的浮力部分知識(shí)，可以自己設(shè)計(jì)一個(gè)水位自動(dòng)報(bào)警裝置。如圖 6-30 所示，當(dāng)水位上長(zhǎng)，浮子上浮，與 A 端

3、接觸，浮子上的導(dǎo) 線與綠燈組成串聯(lián)電路，綠燈亮，表示水位已達(dá)高水位線；當(dāng)水位下降， 浮子下降與 B 端接觸，浮子上的導(dǎo)線與紅燈組成串聯(lián)電路，紅燈亮，表 示水位達(dá)低水位線。如果高樓上的供水池裝上這么一個(gè)報(bào)警裝置，電工 師傅就知道什么時(shí)候應(yīng)該打開(kāi)水泵抽水，什么時(shí)候應(yīng)該關(guān)閉水泵停止抽 水?！局谱鞣椒ā坎牧希焊叱蕊嬃掀?jī)蓚€(gè)、10ml 口服液瓶一個(gè)、圓珠筆芯一支、1830(cm2)三夾板一塊、2 號(hào)電池一對(duì)、紅，綠小電珠各一顆、導(dǎo)線若干、 橡皮塞、粘膠、鐵絲等。先做浮子。去掉圓珠筆芯頭，將圓珠筆豎直插在口服液小瓶上，用粘膠固牢。等膠干后，找一個(gè)適合飲料瓶口的橡皮塞，在中央鉆一個(gè)略 比圓珠筆芯粗的小孔，把

4、圓珠筆芯穿過(guò)去，在頂端粘接一小塊焊有細(xì)導(dǎo) 線的金屬片。如圖 6-31 所示。其次制作報(bào)警顯示板。如圖 6-32 所示，先在三夾板中央下部鉆兩個(gè) 小孔，再在板上并聯(lián)裝兩個(gè)回路，回路中各有紅燈與綠燈。綠燈終端高 于紅燈終端，其都固定一塊金屬片(金屬片是為了與浮子上的金屬片接觸 時(shí)組成回路)，電池引出的一端接一個(gè)接線柱，留待組裝時(shí)連接浮子上的 細(xì)導(dǎo)線。再用兩只飲料瓶做一個(gè)連通器。方法是將兩個(gè)飲料瓶下部各鉆一個(gè) 孔，用一根一次性注射塑料軟管把二者連接起來(lái)，中間套一箝流開(kāi)關(guān)。 最后進(jìn)行組裝。把浮子裝入一個(gè)飲料瓶中，將橡皮塞塞緊，浮子上 方的金屬片處于紅、綠燈終端的金屬片之間，再用鐵絲通過(guò)兩個(gè)小孔從 飲料

5、瓶頸環(huán)繞過(guò)來(lái)并擰緊，即把三夾板牢牢固定在瓶頸上。浮子上的細(xì)導(dǎo)線螺旋狀繞幾圈后與電池一端的接線柱相連，接觸要良好?！緦?shí)驗(yàn)方法】1.在連通的另一飲料瓶中注水，打開(kāi)箝流開(kāi)關(guān)，浮子下方的水位將 上升。2.浮子上升到頂端的金屬片與綠燈相連的金屬片相接觸時(shí)，綠燈亮，表示水位已到達(dá)高水位。3.手持連通的飲料瓶低于三夾板下的飲料瓶時(shí)，水位將下降，浮子 下降到頂端的金屬片與紅燈終端金屬片相接觸時(shí)，紅燈亮，表明水位已 下降至低水位了。4.停止浮子工作時(shí)，可讓浮子處于中間(既不接觸上端，也不接觸下端)，關(guān)閉箝流開(kāi)關(guān)。三、測(cè)電筆【實(shí)驗(yàn)原理】如圖 6-33 所示，試電筆內(nèi)主要是由電阻與氖管串聯(lián)起來(lái)。當(dāng) A、B 兩端電勢(shì)

6、差小時(shí)，氖管中的氖氣不發(fā)光。由此我們可用它來(lái)辨別火線和 零線：手持 B 端，用 A 端去測(cè)試導(dǎo)線，如果氖管發(fā)光，說(shuō)明 A 端接觸的 是火線；如果氖管不發(fā)光，則說(shuō)明 A 端接觸的是零線?！局谱鞣椒ā坎牧希阂淮涡宰⑸淦?、起輝器中氖泡一個(gè)、1.5M電阻一個(gè)、橡皮 塞一個(gè)、廢 2 號(hào)電池一個(gè)、墊片兩個(gè)、鐵釘一顆。一次性注射器是透明塑料制成的，有它作為測(cè)電筆主體比較合適。 去掉注射器的推筒，將鐵釘從管中放入，從注射口推出。鐵釘要略大一 點(diǎn)，能剛剛好塞滿(mǎn)注射管而不至左右晃動(dòng)。氖泡有兩根引出線，每根均接一個(gè)墊片，其中一個(gè)墊片壓在鐵釘上， 另一個(gè)墊片與電阻相接，碳棒上的銅帽作為手持端的金屬體。為了不使 碳棒左

7、右晃動(dòng)，在橡皮塞上鉆一個(gè)碳棒粗細(xì)的孔，然后塞緊在注射器筒 端。如圖 6-34 進(jìn)行組裝。注意：碳棒不可太長(zhǎng)，剛好能把氖泡，電阻塞緊后使銅帽露出筒 端，必要時(shí)可將碳棒鋸掉一部分；氖泡的兩根引出線一定要絕緣，不然氖泡兩導(dǎo)線接觸之后，即使測(cè)試火線，氖泡也不發(fā)光。 測(cè)電筆做好之后去檢測(cè)一次與買(mǎi)的測(cè)電筆一樣好用！(梁繼好提供)四、模擬跨步電壓與高壓電弧觸電【實(shí)驗(yàn)原理】 在“安全用電”的知識(shí)中介紹了跨步電壓與高壓電弧觸電的概念，但這兩種觸電現(xiàn)象在日常生活里并不常見(jiàn)，有必要進(jìn)行生動(dòng)的模擬實(shí) 驗(yàn)，給同學(xué)們提供感性認(rèn)識(shí)的條件和揭示這兩種觸電的機(jī)理?？绮诫妷河|電：由于掉落在地上的高壓輸電線在地面產(chǎn)生了一個(gè)電 場(chǎng)，

8、這個(gè)電場(chǎng)以落地點(diǎn)為中心有一個(gè)范圍，當(dāng)人處于這個(gè)范圍內(nèi)時(shí)，兩 腳之間有跨步電壓時(shí)，電流通過(guò)人體，造成跨步電壓觸電。高壓電弧觸電：如果人體與高壓帶電體距離很小時(shí)，高壓帶電體會(huì) 通過(guò)人體發(fā)生放電現(xiàn)象。這時(shí)，電流通過(guò)人體，造成高壓電弧觸電。我們可以用感應(yīng)圈產(chǎn)生的高壓電場(chǎng)模擬高壓帶電體，用裝在一個(gè)人 體模型上的氖泡來(lái)顯示跨步電壓?！局谱鞣椒ā坎牧希河布埡幸粋€(gè)，起輝器氖泡一個(gè)，導(dǎo)線等。 做一個(gè)人體模型：用硬紙盒按人體的輪廓制成，人體的手臂和腿都可以自由活動(dòng)。在人體胸部裝一只日光燈起輝器的氖泡，氖泡的一個(gè)極各接一根導(dǎo)線到手和腳，另一極也各接一根導(dǎo)線到另一只手和另一只 腳。導(dǎo)線除端點(diǎn)外均應(yīng)有膠線絕緣?！緦?shí)驗(yàn)方

9、法】1.跨步電壓觸電的實(shí)驗(yàn)，如圖 6-35 所示。 圖 635(1)用一張舊報(bào)紙鋪在桌上，四周用圖釘固定(2)將抹布在水中浸濕后把報(bào)紙表面擦潮。 (3)用導(dǎo)線將感應(yīng)圈高壓輸出的一端夾接在報(bào)紙的一邊緣上，將另一端由鐵架桿上端掛下夾接報(bào)紙的另一端。(4)把人體模型的一只腳用圖釘固定，腳上的導(dǎo)線裸露部分同時(shí)被圖 釘固定在紙上。另一只腳可以在紙上移動(dòng)作跨步狀。(5)先將兩腳并攏立于紙面上，接通電源使感應(yīng)圈工作，此時(shí)人體上 氖泡不發(fā)光。說(shuō)明此時(shí)兩腳之間無(wú)跨步電壓。(6)手持活動(dòng)腿部(不要接觸膠皮導(dǎo)線)，使兩腿逐漸張開(kāi)，可以看出 氖泡逐漸發(fā)光。兩腳之間距離最大時(shí)，氖泡最亮。說(shuō)明此時(shí)兩腳之間有 跨步電壓且較大。注意：感應(yīng)圈工作電流不要太大，否則實(shí)驗(yàn)者的手及模型人體的腿 移動(dòng)時(shí)會(huì)有感應(yīng)。2.高壓電弧觸電實(shí)驗(yàn)。如圖 6-36 所示。 (1)同前步驟 1。(2)同前步驟 2。 (3)有導(dǎo)線將感應(yīng)圈高壓輸出的一端夾接在報(bào)紙的一邊緣上，將另一端由人體模型上方掛接在鐵架桿上。