斷電自感實驗的再改進(jìn)

0 引言

實驗是教師施展教學(xué)藝術(shù)的獨(dú)特方法。

物理#8226;選修32《電磁感應(yīng)》第六節(jié)“互感和自感現(xiàn)象”一節(jié)，推薦了斷電自感現(xiàn)象。如圖1，燈泡A和帶鐵芯的線圈L并聯(lián)在直流電路中。接通電路燈泡正常發(fā)光。斷電時，這時可以發(fā)現(xiàn)燈泡沒有立即熄滅，而是閃了一下。筆者認(rèn)為存在兩點(diǎn)缺陷，如作如下改進(jìn)，可以減少實驗器材損耗，也可使實驗變得更生動，可視性會更強(qiáng)。

1 缺陷與改進(jìn)

缺陷1 在操作中，燈泡經(jīng)常因流過電流過大而可能燒壞，造成實驗器材損耗，不便于實驗現(xiàn)象的重復(fù)再現(xiàn)。

改進(jìn) 如圖2，筆者把燈泡A換成測電筆中的氖管B(氖管的耐壓值較高，不易燒壞)，帶鐵芯的線圈L換成自感線圈可用可拆變壓器的0～1 400匝或鎮(zhèn)流器(鎮(zhèn)流器的自感系數(shù)較大)，開關(guān)S換成2根鋼鋸條，只用1節(jié)舊的干電池作為電源.雙手各拿1根鋼鋸條，使這2根鋼鋸條的鋸齒部分接觸并滑動，手就會觸電，同時氖管會不斷的閃光。

分析 兩根鋸齒部分接觸并滑動，發(fā)生很快地間歇性的接觸，從而使電路頻繁地進(jìn)行通斷轉(zhuǎn)換，在電路中就產(chǎn)生變化很快的電流，通過線圈并產(chǎn)生較大的自感電動勢，電路中的電壓瞬間升高，就可以引起觸電，同時氖管不斷閃光。

優(yōu)點(diǎn) 演示斷電自感現(xiàn)象非常明顯，1節(jié)舊干電池作為電源引起斷電自感，會使人觸電，能讓學(xué)生親自體驗自感現(xiàn)象和觸電現(xiàn)象(對人無危害的觸電)激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

缺陷2 燈泡閃亮，只能說明有電流，無法辨析方向的變化，不便于教學(xué)難點(diǎn)的突破。

改進(jìn) 如圖3，在各支路中按圖接三個發(fā)光二極管，D1、D2導(dǎo)通時發(fā)紅光，D3導(dǎo)通時發(fā)綠光。

分析 二極管具有單向?qū)щ娦裕⑶彝ㄟ^二極管導(dǎo)通時發(fā)出不同色光來反映電流流向。

優(yōu)點(diǎn) 這樣設(shè)計使抽象問題具體化，對比明顯，可視性強(qiáng)，有利于教學(xué)難點(diǎn)的突破。

2 結(jié)束語

創(chuàng)造性地開設(shè)演示實驗，是值得每位教師嘗試的課題，也符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念。

參考文獻(xiàn):

[1]課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書——物理#8226;選修32.北京:人民教育出版社，2007.

(欄目編輯王柏廬)