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电流热效应风车制作 物理小实验教程

我们知道电流通过用电器时,电能转变成了其它形式的能,这时就说电流做了功;同时电流通过用电器时,一般用电器都会发热,我们把这种现象叫做电流的热效应。如何能够观察到电流通过用电器时的热效应呢?

猜想与假设:

白炽灯是一种常见的用电器,电流在通过白炽灯时,电能不仅仅转变成了光能,同时还会放出大量的热量,这一点只要用手摸一下刚断电的白炽灯就会感受到。除了用手直接感受白炽灯发光时还同时发热,能不能用其他的方法来观察白炽灯发光时放出的热呢?

设计实验:

实验材料:220V60W白炽灯1个,(白炽灯)灯座1个,插头1个,导线,纸杯1个,16开纸1张,挂历纸1张,(用完油)圆珠笔芯1支。

实验方法与步骤:

(一)小风车的制作

1.从16开纸上剪下长约10厘米、宽约6毫米的纸条3条。

2.把每条纸条沿长边对折,按图1所示方法做成一个小风车。

电流热效应风车制作 物理小实验教程

3.再做一个小风车,然后把圆珠笔芯剪去一段后从风车顶端穿过,用透明胶固定牢固圆珠笔芯,做成风车座。如图2所示。

电流热效应风车制作 物理小实验教程

(二)线路的安装

1.把两条导线的一端接到灯座上,另一端接到插头上。

2.把纸杯底部开上一个能放灯座的孔,把灯座放入孔中。

3.灯座上安上白炽灯,用透明胶把风车座固定到灯泡上。如图3所示。

电流热效应风车制作 物理小实验教程

(三)观察风车的转动

1.用挂历纸卷成一个直径16厘米左右的圆柱形纸筒。

2.把风车放到风车座的圆珠笔芯笔头上,如图4所示。

电流热效应风车制作 物理小实验教程

3.把插头插到220V电源的插座上,接通电源。风车转动了没有,怎幺风车没有转动。再等一会儿,风车还是没有转动?

4.把卷好的纸筒套在灯泡周围,风车转动了没有?这回风车转动起来了。上下移动纸筒,观察风车转动的变化情况。

5.拿掉纸筒,风车还转动吗?断开电源,灯泡熄灭后,风车还转动吗?

友情提示:

1.做实验时一定要注意用电安全。

2.灯泡通电时间过长,会把灯泡上的纸烤焦,也要注意安全。

3.风车与圆珠笔头间阻力较大时,可用一小块透明胶粘到风车与圆珠笔头接触处,以便减小阻力。

分析论证得出结论

电流通过灯泡钨丝时,钨丝不但放光,而且还产生热量,使灯泡周围的空气变热上升,形成了风,推动风车旋转。但是当灯泡周围环境温度较低时,风力较小,风车可能转动很慢,甚至不转动。当风车周围放上纸筒时,纸筒隔开了灯泡上方的冷热空气,热空气在纸筒中快速上升,纸筒下方的冷空气又快速进入纸筒,纸筒中的风力变大,风车就转快了。

知识拓展

提供热量的用电器,通电时它发出的热量当然是越多越好。而有些用电器,如电动机、电风扇、白炽灯等,应该让它们尽量少放出热量。由于用电器都有电阻,通电一段时间后,它们不可避免的都要发热,如果长时间使用,发热产生的热量散发不出去,就会因温度过高而烧坏用电器,因此一些大型用电设备都有专门的冷却系统,用通风、通水的办法把热量带走,以便使用电设备能更长时间的工作。


选自:《初中物理自制教具》

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