焦耳定律演示裝置四
【製作方法】
取500毫升燒瓶兩個,都用鑽有3毫米孔的膠塞塞緊,在孔上都插一個輸液管三通接頭,並與輸液管連接成如圖18.2-4所示的A、B兩個U形管,管高約20釐米,向管中注入約5釐米高的紅色酒精。若管中液柱高度不相等,可用紙繩將較高一邊的酒精吸出一些。兩燒瓶內是空的。
電源電壓6伏、9伏。面板尺寸為40×45釐米2。電阻絲R1=R2=6歐,R2=R4=12歐。線路連接如圖18.2-4。
取透明塑料管(同方法一)一段,上下均用膠塞塞緊,上膠塞鑽一直徑3毫米的孔,插入一個輸液管直通接頭,外端連接一段輸液管,長約15釐米(也可用粗試管和細玻璃管代替上述透明塑料管和輸液管)。
【使用方法】
1.調節標尺,使液麪略低於零刻度線。用管口蓋蓋住三通接頭的另一口。
2.接9伏電源,斷開S2,將S1與接點2接通,此時R2與R3串聯,通過的電流相等。但因R3=2R2,所以A管液柱(即指A管靠標尺一邊的液柱)升高h(約1釐米)時,B管液柱(即指B管靠標尺一邊的液柱)升高2h,這就説明了電流產生的熱量與電阻成正比。斷開電路,揭開三通接頭的蓋,使液柱恢復原高度,稍停一分鐘,待兩瓶温度相等時,再蓋住三通接頭口。
3.兩個開關同使用方法2,同時計時,觀察B管液柱的升高,5秒鐘時升高h,到10秒鐘時升高2h。這説明電流產生的熱量與通電時間成正比。以後同使用方法2一樣斷開電路使A、B兩管液柱復原,井蓋住三通接頭口。
4.接6伏電源。接通S2,再將S1與接點1接通,此時A、B兩瓶內的電阻相等,但因R2與R4串聯後與R1+R2並聯,所以通過R1和R2的電流為通過R3的電流的二倍,此時B管液柱升高h時,A管液柱升高4h。這就説明了電流產生的熱量,與電流的平方成正比。
5.實驗完畢,斷開電路,揭開三通蓋。
【注意事項】
斷開電源應迅速,稍一遲緩,液柱將由管口溢出。使用R2的時間不可太長,否則,實驗誤差增大,影響演示效果。
本站提示:本自制教具可輔以“電功、電功率”部分的物理實驗教學。
選自:《初中物理自制教具》
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