巧用日光燈部件做小實驗

日光燈是學生非常熟悉的照明燈具，作為應用自感現(xiàn)象的一個實例，新教材將日光燈列為單獨的一節(jié)內(nèi)容。教師在這節(jié)內(nèi)容的教學中，除了對自感現(xiàn)象、電路原理等理論知識的必要分析和講解外，如果增設關于日光燈電路各部件的趣味小實驗，對于培養(yǎng)學生學以致用的能力很有幫助。筆者在教學中引導學生開展了利用日光燈電路部件做趣味小實驗活動，取得了良好的教學效果。筆者的做法介紹如下:

1 實驗器材

鎮(zhèn)流器、啟輝器、8W的燈管、漏氣的燈管、收錄機電源變壓器220V/12V、紅色發(fā)光二極管兩只(導通電壓2.1V)、5號電池一節(jié)、電池盒、小型按鈕開關、10cm×10cm×3cm的泡沫塑料塊兩個、的確良布(或絲綢)一塊、細多股銅導線若干。

2 實驗方法

2.1 用5號電池點燃啟輝器

(1)取一只收錄機電源變壓器220V/12V(其它輸出3V、6V的均可以用)，將收錄機電源變壓器的高壓繞組的引線與啟輝器兩只引腳相連接，低壓端繞組的引線與裝有一節(jié)電池的電池盒及按鈕開關用導線連接起來構成如圖1所示的回路。

當把按鈕開關S閉合時啟輝器氖泡不起輝，而將按鈕開關打開的瞬間觀察到啟輝器氖泡起輝，這表明在高壓繞組中產(chǎn)生了較高的交變電動勢，因而驗證了啟輝器的性能(是否漏氣)，如果實驗中啟輝器不起輝表明啟輝器的氖泡已漏氣損壞或氖泡內(nèi)動觸片與靜觸片短路已損壞，如果在實驗中用手指快速通斷按鈕開關時5號電池就會使啟輝器氖泡持續(xù)點燃亮起來，實驗現(xiàn)象十分精彩。

2.2 用塑料和的確良布來點燃燈管

在較暗的環(huán)境下把8W日光燈燈管放在包有的確良布的塑料塊上，使其沿著與和燈管重合的直線方向來回迅速摩擦時，燈管發(fā)出明亮的閃光，恰似要燃亮一般。

另外，將塑料塊與包有的確良布的塑料塊相互迅速摩擦幾次后，手持燈管在離包有的確良布的塑料塊表面幾厘米的水平平面內(nèi)來回不停的迅速揮動時，會清晰的看到黑白相間的扇形圖案，即看到水平面內(nèi)呈現(xiàn)了十來個持續(xù)發(fā)出熒光的日光燈的景象，尤如舞美刀具一般十分漂亮。這些是由于在帶電體的影響下，燈管內(nèi)汞蒸汽處于電離狀態(tài)，整個燈管相當于一個導體，在帶電體附近揮動燈管時，離子也迅速移動而形成電流，離子間相互碰撞發(fā)出紫外線使熒光粉發(fā)光，手持燈管在包有的確良布塑料帶電體周圍來回不斷的迅速揮動燈管時使燈管不斷的閃光，其發(fā)光之能量由揮動之機械能提供，同時揮動速度快便產(chǎn)生了視覺暫留現(xiàn)象。

2.3 鎮(zhèn)流器產(chǎn)生瞬間高壓的模擬實驗

將鎮(zhèn)流器、5號電池一節(jié)、發(fā)光二極管兩個、按鈕開關等用導線連接成如圖2所示的電路。

當按鈕開關S閉合時，兩只二極管LEDl及LED2均不發(fā)光，而當按鈕開關迅速切斷電源時，清晰地觀察到其中一只LED2發(fā)光二極管發(fā)光閃爍一次，表明鎮(zhèn)流器產(chǎn)生了自感電動勢，而且自感電動勢的電壓值遠大于2.1V，這說明鎮(zhèn)流器性能可靠，反之不能用。其次還可以用5號電池和鎮(zhèn)流器做手被電擊的小實驗(注意個別學生的健康狀態(tài))。

以上實驗簡單易做、安全可靠、實驗現(xiàn)象妙趣橫生，是培養(yǎng)學生學習興趣的好方法，同時為學生實際組裝日光燈電路打下了良好的基礎。

(欄目編輯王柏廬)