陳銀潭 沈森林
在測(cè)量小燈泡的功率分組實(shí)驗(yàn)中,有一些小組在實(shí)驗(yàn)過程中當(dāng)電路開關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。針對(duì)這個(gè)問題,我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生展開了討論。不少同學(xué)認(rèn)為:燈泡發(fā)亮是由于燈泡所在的電路是通路,有電流通過燈泡;而燈泡不亮則是因?yàn)闊襞菟诘碾娐肥菙嗦坊蚨搪?,沒有電流通過燈泡。那么燈泡不亮是不是就一定是沒有電流通過?針對(duì)學(xué)生的模糊認(rèn)識(shí),我做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一:將一個(gè)“6V3w”的小燈泡接在一節(jié)干電池作電源的電路中,如圖一,閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表的指針略有偏轉(zhuǎn),但燈泡卻不發(fā)光。
那么,導(dǎo)致燈泡不亮的原因究竟是什么?話語一落,一下子激發(fā)了大家的探究欲望。紛紛猜想:
1由于電路中有短路或斷路,造成電路中無電流,電燈不亮;
2由于電路中電流太小或燈絲溫度低,造成電路中有電流時(shí),電燈不亮。
緊接著,我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析找出個(gè)案的根本原因以及判斷的方法。總結(jié)如下:
一、電路中有斷路:1燈絲斷路;2電壓表串聯(lián)在電路中;3電流表斷路;4連線斷路或接觸不良。
1燈絲斷路的現(xiàn)象是:電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。
檢驗(yàn)方法:調(diào)換兩個(gè)電表的位置,兩個(gè)電表的示數(shù)不變?;蛴脤?dǎo)線和電源直接連接檢測(cè)。
2電壓表串聯(lián)在電路中的現(xiàn)象是:電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。
檢驗(yàn)方法:調(diào)換兩個(gè)電表的位置,兩表均有示數(shù)且示數(shù)改變(可與燈絲斷路現(xiàn)象進(jìn)行比較)。
3電流表斷路的現(xiàn)象是:電流表、電壓表均無示數(shù)。
檢驗(yàn)方法:拆除電流表后重新將兩接線連接或用導(dǎo)線將電流表局部短接后觀察燈泡是否發(fā)光。
4連線斷路或接觸不良現(xiàn)象是:電流表、電壓表均無示數(shù)。
檢驗(yàn)方法:用導(dǎo)線逐個(gè)將相鄰的接線柱局部短接后,觀察燈泡是否發(fā)光。
二、電路中有短路:1燈座短路;2電壓表短路。
燈座短路、電壓表短路的現(xiàn)象:電流表有示數(shù)且數(shù)大,電壓表無示數(shù)。
檢驗(yàn)方法:用拆除法可判斷:若拆除小燈泡,電壓表有示數(shù)。原因是燈泡短路;若拆除電壓表,小燈泡發(fā)光,原因是電壓表短路。
三、電路中通過燈絲的電流太小,電燈的實(shí)際功率太小。
造成電流太小的兩個(gè)原因:1電源電壓太??;2電路總電阻太大(實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器用了兩下接法)。
1電源電壓太小的現(xiàn)象:將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最小處,電壓表和電流表示數(shù)都非常少。
檢驗(yàn)方法:可增加電池節(jié)數(shù)。
2電路中電阻太大的現(xiàn)象:無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器電流表和電壓表,示數(shù)都非常小且示數(shù)無變化。
檢驗(yàn)方法:將滑動(dòng)變阻器改用“一上一下”接法后,并調(diào)節(jié)可使燈泡發(fā)光。
四、燈泡破損,燈絲溫度低,無法發(fā)光。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:用破損燈泡代替正常發(fā)光的燈泡后,電流表和電壓表示數(shù)都變小。電燈不亮因?yàn)闊襞萃鈿て扑?。由于散熱使燈絲的溫度降低,電阻變小,達(dá)不到白熾狀態(tài)而無法發(fā)光。
綜上所述,造成燈泡不亮的原因主要有三個(gè)方面:一是電路的連接問題(電流表、電壓表的接法是否正確,滑動(dòng)變阻器的接法是否正確,電路的連接是否良好);二是器件的好壞程度;三是器件的規(guī)格要求是否合理等。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2009年6期