焦耳定律演示装置四
【制作方法】
取500毫升烧瓶两个,都用钻有3毫米孔的胶塞塞紧,在孔上都插一个输液管三通接头,并与输液管连接成如图18.2-4所示的A、B两个U形管,管高约20厘米,向管中注入约5厘米高的红色酒精。若管中液柱高度不相等,可用纸绳将较高一边的酒精吸出一些。两烧瓶内是空的。
电源电压6伏、9伏。面板尺寸为40×45厘米2。电阻丝R1=R2=6欧,R2=R4=12欧。线路连接如图18.2-4。
取透明塑料管(同方法一)一段,上下均用胶塞塞紧,上胶塞钻一直径3毫米的孔,插入一个输液管直通接头,外端连接一段输液管,长约15厘米(也可用粗试管和细玻璃管代替上述透明塑料管和输液管)。
【使用方法】
1.调节标尺,使液面略低于零刻度线。用管口盖盖住三通接头的另一口。
2.接9伏电源,断开S2,将S1与接点2接通,此时R2与R3串联,通过的电流相等。但因R3=2R2,所以A管液柱(即指A管靠标尺一边的液柱)升高h(约1厘米)时,B管液柱(即指B管靠标尺一边的液柱)升高2h,这就说明了电流产生的热量与电阻成正比。断开电路,揭开三通接头的盖,使液柱恢复原高度,稍停一分钟,待两瓶温度相等时,再盖住三通接头口。
3.两个开关同使用方法2,同时计时,观察B管液柱的升高,5秒钟时升高h,到10秒钟时升高2h。这说明电流产生的热量与通电时间成正比。以后同使用方法2一样断开电路使A、B两管液柱复原,井盖住三通接头口。
4.接6伏电源。接通S2,再将S1与接点1接通,此时A、B两瓶内的电阻相等,但因R2与R4串联后与R1+R2并联,所以通过R1和R2的电流为通过R3的电流的二倍,此时B管液柱升高h时,A管液柱升高4h。这就说明了电流产生的热量,与电流的平方成正比。
5.实验完毕,断开电路,揭开三通盖。
【注意事项】
断开电源应迅速,稍一迟缓,液柱将由管口溢出。使用R2的时间不可太长,否则,实验误差增大,影响演示效果。
本站提示:本自制教具可辅以“电功、电功率”部分的物理实验教学。
选自:《初中物理自制教具》
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