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绝缘体变导体物理小实验装置设计

我们把能够传导电流的物质叫导体,把通常情况下不传导电流的物质叫绝缘体,如玻璃、橡胶等。我们还知道导体和绝缘体并没有绝对的界线。在某些情况下绝缘的物质,在条件变化时却又变成了导体。怎样利用日常生活中容易找到的绝缘材料,使它由绝缘体变成导体呢?

绝缘体变导体物理小实验一:绝缘的木材变成了导体

◆猜想与假设

干木材是很容易找到的绝缘材料。怎样把绝缘的干木材变成导电的木材呢?我们可以设想把一小段干木材接入一个电路中,通过电路中其它元件表现出来的现象来判断木材是否导电。

◆设计实验

物理小实验材料:1号干电池3节发光二极管1个开关1个木质火柴棒几根导线水

实验方法和步骤:

1.把电池接成串联接法,去掉火柴头的火柴棒两端接到导线上后,按图1连接好电路。

2.闭合开关。电路中的发光二极管发光吗?发光二极管不发光,这说明干火柴棒不导电,是绝缘体。

3.用另一根火柴棒蘸水均匀的擦到电路中的火柴棒上。发光二极管放光了没有?怎幺发光二极管没发光?不要着急,再擦几次水试试,这回发光二极管是不是发光了。这说明湿的火柴棒能导电变成了导体。

友情提示:

1.发光二极管有单向导电性,不要把发光二极管接反了方向,否则即使湿的火柴棒变成了导体,发光二极管也不会发光。

2.实验时可以用硬导线把火柴棒固定在一个支撑物上。

3.当白天环境光线比较亮时,可在较暗的环境下做该实验或者增加电池的节数。

◆分析论证得出结论

由实验现象可以得出如下结论:干燥的木材是绝缘体,潮湿的木材便成了导体。

◆实验拓展

1.用一根干燥的火柴棒更换电路中湿的火柴棒,用另一根火柴棒蘸食盐水擦电路中的火柴棒。观察发光二极管的发光情况。

2.用一根干燥的火柴棒更换电路中湿的火柴棒,用另一根火柴棒蘸食醋擦电路中的火柴棒。观察发光二极管的发光情况。

◆知识拓展

1.夏天的时候,有时会看到电工修理电线下的树枝,这是为什幺呢?一个重要的原因就是防止被雨淋湿的树木接触电线造成的漏电、停电事故。

2.很多电气设备放置一段时间,或经过潮湿的雨季后再用,往往容易被烧坏。原因就是原来电气设备中干燥的绝缘部分潮湿后变成了导体,通电时间过长就会造成电路故障。明白了这个道理,在使用放置时间过长的电气设备时,就应该通一会儿电,再断电一会儿,这样反复几次,把电器里的潮气烘干以后,再正常使用,就不会损坏电器了。

实验二:玻璃导电的实验

◆猜想与假设

在常温下玻璃是绝缘体,不能导电,若能使玻璃导电,将会加深人们对绝缘体可以转化为导体的认识。我们能不能用日常生活中常见的一些物品使玻璃导电呢?

◆设计实验

实验材料1号干电池3节发光二极管1个开关1个废白炽灯泡玻璃芯1个(要有两根金属丝)蜡烛1只火柴1盒

◆实验方法和步骤

1.把电池接成串连接法;用两根导线的一端分别接灯泡玻璃芯上的一根金属丝并把玻璃芯悬挂到一个支撑物上。按图2连接好电路。

绝缘体变导体物理小实验装置设计

2.闭合开关。电路中的发光二极管不发光。这说明玻璃在常温下不能导电,是绝缘体。

3.点燃蜡烛,把蜡烛放在灯泡玻璃芯下,使蜡烛火焰能够接触到玻璃芯,给玻璃芯加热。怎幺样,发光二极管发光了没有?加热一段时间,发光二极管就会发光,继续加热,发光的亮度会增加。这说明玻璃灯芯温度升高后能够导电,变成了导体。

4.移走蜡烛。发光二极管还发光吗?发光二极管还会继续发光,直到玻璃灯芯温度降低,发光二极管才不再发光。

友情提示:

1.用酒精灯加热比用蜡烛加热灯泡玻璃芯发光二极管发光要快一些。

2.注意不要让灯泡玻璃芯划伤,注意用火的安全。

◆分析论证得出结论

玻璃在常温下是绝缘体,在加热的条件下会转化为导体。


选自:《初中物理自制教具》

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