電流熱效應風車製作 物理小實驗教程
我們知道電流通過用電器時,電能轉變成了其它形式的能,這時就説電流做了功;同時電流通過用電器時,一般用電器都會發熱,我們把這種現象叫做電流的熱效應。如何能夠觀察到電流通過用電器時的熱效應呢?
猜想與假設:
白熾燈是一種常見的用電器,電流在通過白熾燈時,電能不僅僅轉變成了光能,同時還會放出大量的熱量,這一點只要用手摸一下剛斷電的白熾燈就會感受到。除了用手直接感受白熾燈發光時還同時發熱,能不能用其他的方法來觀察白熾燈發光時放出的熱呢?
設計實驗:
實驗材料:220V60W白熾燈1個,(白熾燈)燈座1個,插頭1個,導線,紙杯1個,16開紙1張,掛曆紙1張,(用完油)圓珠筆芯1支。
實驗方法與步驟:
(一)小風車的製作
1.從16開紙上剪下長約10釐米、寬約6毫米的紙條3條。
2.把每條紙條沿長邊對摺,按圖1所示方法做成一個小風車。
3.再做一個小風車,然後把圓珠筆芯剪去一段後從風車頂端穿過,用透明膠固定牢固圓珠筆芯,做成風車座。如圖2所示。
(二)線路的安裝
1.把兩條導線的一端接到燈座上,另一端接到插頭上。
2.把紙杯底部開上一個能放燈座的孔,把燈座放入孔中。
3.燈座上安上白熾燈,用透明膠把風車座固定到燈泡上。如圖3所示。
(三)觀察風車的轉動
1.用掛曆紙捲成一個直徑16釐米左右的圓柱形紙筒。
2.把風車放到風車座的圓珠筆芯筆頭上,如圖4所示。
3.把插頭插到220V電源的插座上,接通電源。風車轉動了沒有,怎麼風車沒有轉動。再等一會兒,風車還是沒有轉動?
4.把卷好的紙筒套在燈泡周圍,風車轉動了沒有?這回風車轉動起來了。上下移動紙筒,觀察風車轉動的變化情況。
5.拿掉紙筒,風車還轉動嗎?斷開電源,燈泡熄滅後,風車還轉動嗎?
友情提示:
1.做實驗時一定要注意用電安全。
2.燈泡通電時間過長,會把燈泡上的紙烤焦,也要注意安全。
3.風車與圓珠筆頭間阻力較大時,可用一小塊透明膠粘到風車與圓珠筆頭接觸處,以便減小阻力。
分析論證得出結論
電流通過燈泡鎢絲時,鎢絲不但放光,而且還產生熱量,使燈泡周圍的空氣變熱上升,形成了風,推動風車旋轉。但是當燈泡周圍環境温度較低時,風力較小,風車可能轉動很慢,甚至不轉動。當風車周圍放上紙筒時,紙筒隔開了燈泡上方的冷熱空氣,熱空氣在紙筒中快速上升,紙筒下方的冷空氣又快速進入紙筒,紙筒中的風力變大,風車就轉快了。
知識拓展
提供熱量的用電器,通電時它發出的熱量當然是越多越好。而有些用電器,如電動機、電風扇、白熾燈等,應該讓它們儘量少放出熱量。由於用電器都有電阻,通電一段時間後,它們不可避免的都要發熱,如果長時間使用,發熱產生的熱量散發不出去,就會因温度過高而燒壞用電器,因此一些大型用電設備都有專門的冷卻系統,用通風、通水的辦法把熱量帶走,以便使用電設備能更長時間的工作。
選自:《初中物理自制教具》
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