初中電學(xué)課外趣味實(shí)驗(yàn)三則

潘華海

本文介紹的三個(gè)小實(shí)驗(yàn)，適合初中學(xué)生學(xué)完電學(xué)知識(shí)后在家庭進(jìn)行.所用器材易找，操作簡(jiǎn)易，效果明顯，趣味性強(qiáng)，并有一定的啟發(fā)性和應(yīng)用性.

一、袖珍通斷測(cè)試器

器材：發(fā)光二極管一只，200Ω電阻一只，電池二節(jié)，測(cè)試棒等.

電路圖：如圖1所示．

原理：當(dāng)把紅、黑測(cè)試棒接在元件或電路兩端時(shí)，如果電路和元件是通路的，即有電流流過發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管發(fā)光.電路的電阻大，發(fā)光就暗，反之就亮.由于發(fā)光二極管只要有幾毫安電流流過就會(huì)發(fā)光，所以檢測(cè)器的靈敏度是很高的.電阻Ｒ在電路中起限流保護(hù)作用.電源用兩節(jié)5號(hào)電池串聯(lián)而成，其電壓為3伏.

裝配：發(fā)光二極管、電池、電阻可裝在一只小盒中，發(fā)光二極管有正、負(fù)極，長(zhǎng)腳為正極，不能接反，測(cè)試棒可用廢圓珠筆芯中間插入鋼絲制作，各元件可直接連接，也可焊接．

使用舉例：

（1）測(cè)試電路或?qū)Ь€的通斷.對(duì)小燈泡、電燈、喇叭、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋等，將測(cè)試器的紅、黑測(cè)試棒分別接觸電路器件的兩端，如果二極管發(fā)光，說明器件所在電路是通路.從發(fā)光的強(qiáng)弱可判斷被測(cè)電路的電阻大小.

（２）區(qū)別二極管的正、負(fù)極.將紅、黑測(cè)試棒分別接觸發(fā)光二極管的兩只引腳，看發(fā)光二極管是否發(fā)光，然后對(duì)調(diào)紅、黑測(cè)試棒，再測(cè)試一次，在兩次測(cè)試中應(yīng)有一次會(huì)亮，這時(shí)，與黑測(cè)試棒相接的一端是被測(cè)二極管的正極，另一端則為負(fù)極.

二、家庭用電指示器

器材：實(shí)驗(yàn)用小燈泡（額定電壓2.5~6.3Ｖ,電流為[LL]0.15~0.3Ａ），“220Ｖ,60Ｗ”以下的家用電器，開關(guān)等.

電路圖：如圖2所示.

工作原理：從圖2中可看出，小燈泡與其他用電器串聯(lián)于220Ｖ的照明電路上，小燈泡會(huì)不會(huì)燒壞呢？只要選用合理，一般不會(huì)燒壞.例如，“220Ｖ，40Ｗ”的燈泡，其正常工作電流為Ｉ＝Ｐ/U=40W/220V=0.18A,這時(shí)只要選用電流為“6Ｖ，0.3Ａ”的小燈泡與其串聯(lián)就能安全使用.只是由于小燈泡的電阻作用，“220Ｖ，40Ｗ”電燈發(fā)光功率略低于40Ｗ.在使用其他用電器（如電熨斗、洗衣機(jī)等）可參照上述計(jì)算方法算出電流后選用相應(yīng)小燈泡.

裝配：為了安全，在小燈泡上先焊上兩段電線，再用合適的塑料套管套?。ㄈ鐖D3所示）.小燈泡可安裝于開關(guān)與燈座之間，也可安裝于插座的內(nèi)部，用電器插入使用時(shí)，發(fā)光起到指示作用.安裝注意用電安全.

應(yīng)用舉例：

（１）使用時(shí)，由于與電器串聯(lián)，小燈泡上有一定分壓，能延長(zhǎng)燈泡的使用壽命.

（２）用電指示作用：對(duì)于開關(guān)裝在臥室的廚房燈、樓梯燈和走廊燈等，用電指示燈可起到提醒作用.

（３）將小指示燈裝于走廊或洗手間，當(dāng)作弱光節(jié)能照明使用.

（４）當(dāng)用電器功率過大或發(fā)生短路時(shí)，小燈泡起到保險(xiǎn)絲的作用.

三、家用微風(fēng)電扇趣味應(yīng)用

器材：家庭用小微風(fēng)電扇一只、發(fā)光二極管一只、“220~12Ｖ”小型變壓器一只、1.5Ｖ小燈泡及燈座、開關(guān)導(dǎo)線等.

典型連接圖：（如圖4所示）.

原理：微風(fēng)電扇電動(dòng)機(jī)是結(jié)構(gòu)精巧的交流電機(jī)，內(nèi)部有永磁體，一個(gè)匝數(shù)較多的線圈，通入220Ｖ交流電時(shí)，以一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)用手轉(zhuǎn)動(dòng)電扇的扇葉時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生交流電，由于電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)決定了它產(chǎn)生的電壓較高，但是電流較小，不能直接使1.5Ｖ小燈泡發(fā)光.接入一只小型變壓器，便可點(diǎn)亮小燈泡.

應(yīng)用舉例：

（1）左手抓住吊扇的固定部分，再讓拇指與食指分別與其插頭上的兩銅片接觸，當(dāng)快速地轉(zhuǎn)動(dòng)吊扇的轉(zhuǎn)子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電擊感覺.

（２）微風(fēng)扇的插頭上直接接入一只發(fā)光二極管，轉(zhuǎn)動(dòng)扇葉時(shí)二極管發(fā)出閃光（圖4甲所示）.

（３）微風(fēng)扇的插頭接在小型變壓器的220Ｖ初級(jí)上，變壓器的次級(jí)接1.5Ｖ小燈泡，轉(zhuǎn)動(dòng)扇葉時(shí)燈泡發(fā)強(qiáng)光（轉(zhuǎn)速太快易燒壞小燈泡）.當(dāng)次級(jí)接一只喇叭時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)扇葉時(shí)喇叭發(fā)出低頻交流電聲.（圖4乙所示）

（4）將電扇吊桿水平固定，在室外迎風(fēng)放置，可模擬一只風(fēng)力發(fā)電機(jī).

［責(zé)任編輯：黃春香］