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电学实验演示困境的解决方法:以电器元件的改

来源:电子元器件与信息技术 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-11-18 12:08

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】一、改进的缘由 电学实验具有元件个数多、电表示数小、量值变化多等特点,课堂环境下进行演示比较困难。比如在使用电学实验器材进行演示的过程中,要一只手扶着插线板,一只手

一、改进的缘由

电学实验具有元件个数多、电表示数小、量值变化多等特点,课堂环境下进行演示比较困难。比如在使用电学实验器材进行演示的过程中,要一只手扶着插线板,一只手进行拔插导线等操作,十分不便。针对以上情况,结合教室的教学环境,笔者利用磁铁和白铁皮对电学演示实验器材进行了改进。

二、改进的思路

利用白铁皮和强磁铁改造电器元件,使电器元件能够吸附在铁质黑板上,实现双手灵活操作的目的。

三、改进的材料和做法

改进工具主要包括美工刀、老虎钳、锉子、剪刀等,主要操作是为元器件安装上白铁皮底座,主要工序有去脚、裁剪、折边、打磨等。

初中电学实验涉及的主要元件有电池、电阻、电键、电表、变阻器等,各元器件的底座差别较大,但加工过程基本相同,这里以变阻器和电表为例来介绍。

白铁皮可在出售晾雨棚、防盗窗的店铺购买到,厚度1 mm为宜。2 mm厚的白铁皮硬度大,价格较贵,改进时比较费力。对于磁铁,可选用价格相对便宜、内禀矫顽力强的强磁钕铁硼,20 mm×10 mm×5 mm的强磁钕铁硼价格为2.20元,根据需要改进的元件总量购买白铁皮和强磁。

对滑动变阻器的改进,先要测量它的尺寸,再来裁剪白铁皮,最后加工底座并加以安装。用尺子量出滑动变阻器的长和宽。总长的测量包括滑动变阻器总长以及各脚尺寸的测量。依据滑动变阻器的尺寸,裁剪白铁皮并在其上用铅笔画出包裹支架的宽度,剪去多余的部分,用平口钳沿着虚线部分折边,让白铁皮包住支架各脚。除了包裹各脚外,在滑动变阻器中央部分的白铁皮还可以折成铁兜盛放磁铁。这样,滑动变阻器的套件就完成了(如图1所示)。不同类型的滑动变阻器套件做法不同,图1只提供轮廓参考,没有标注数据。

图1 滑动变阻器套件

对电表的改进,以实验室常见量级为2.5的电表为例,用螺丝刀取下螺丝,打开后盖,以后盖螺丝孔为参照水平面,在电表两边用铅笔画线,用加热的美工刀沿着铅笔线划,使电表三面的塑料外壳截面与螺丝孔相平。加工好后用美工刀把毛边打磨,然后用三角板测量出电表侧面的宽度、电表底座的宽度、电表底座的长度,在白铁皮上进行截取。做成的套件形状有点像垃圾撮,没有合拢的那个面的处理最为关键。根据电表内部情况,把做成的套件底部剪成“山”字形,那两个多余的长方形的边就是用来做成放置强磁的铁兜,用平口钳把它折好,然后再略微捋平,用锤子把做成的套件三面共打6个孔(如图2所示),孔里插入钉子。然后把套件套上电表,用平口钳夹住钉子在火上烧红,把套件上的6个孔对应处的电表外壳进行打孔,这样电表外壳上也有了6个孔,可以用螺丝固定了。套件固定好后,把强磁放入做好的铁兜里。

图2 电表的套件

其他元器件的改进方法与此相似,不再赘述。对于有引脚的元器件,比如插板式元器件,其引脚凸出部分用美工刀削掉,在削的过程中,可用美工刀紧贴底棱来回拉,当塑料引脚出现一个凹痕时,用尖嘴钳一掰就去掉了引脚,得到一个平整的底板。

一个简单的电路所用元件改装后的实物图如图3所示。

四、改进后的效果

(1)实验器材在黑板上移动方便,元件可任意放置,由于强磁的作用,元件不会自动下降。

(2)实验过程中,直观性强,在电路连接过程中,学生容易接受。

(3)演示效果明显,可以在黑板上演示断路、短路、电路中电表变化等。

(4)实验完成后,所有的强磁很方便取出,便于保管。

(5)可以完成《探究串并联电路电压的规律》《探究串并联电路电流的规律》《探究滑动变阻器改变灯泡亮度》《探究电阻上电流与电压关系》《探究电阻上电流与电阻关系》《测量小灯泡电阻》《测量小灯泡功率》等演示实验。

五、注意事项

(1)由于在黑板上演示所需导线较长,受重力作用,导线会向下垂挂,影响电路讲解。购买强磁的时候可以多买一些,用强磁把导线压在黑板上,演示效果就更好了。

(2)强磁会对周围环境中的一些电器元件产生干扰,所以寒暑假期间,要把强磁放在干燥的地方,并且用泡沫包裹起来。

(3)由于电表距离学生远,学生观察不方便,如果学校有实物投影仪,可以先在黑板上把电表接好,然后给学生讲解,放在投影仪下进行实物投影,增强演示效果。

文章来源:《电子元器件与信息技术》 网址: http://www.dzyqjyxxjs.cn/qikandaodu/2020/1118/657.html

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