数字化物理实验背景下自感现象的研究

普通高中《物理》教材通常用图1、图2两个电路分别演示通电和断电时发生的自感现象。这种演示方法存在如下缺点：用两个电路分别演示通电和断电自感现象：演示通电自感现象的图1电路对断电后出现的自感现象显示不出来；演示断电自感现象的图2电路对通电后出现的自感现象显示不出来。因而，这种演示方法容易使学生形成一个电路只能出现一种自感现象的错觉，不能准确地表现客观事实。此外，显示器件灯泡的亮度不与电流的大小成正比，因而不能正确反映电流的大小和变化，当然也不能指示电流方向，学生所观察到的不是完整的自感现象。     

改进演示实验揭示物理现象的内在规律

高中物理第二册,自感现象的演示实验,通电自感原理如图1: 通电自感实验应该看到的物理现象是A2立即发光,但A1却是逐渐亮起来的.如图2是断电自感现象的原理图,断电自感实验中应该看到的物理现象是当开关断开的瞬间,A是逐渐熄灭.上述的两个实验在理论上是没有问题,但实际利用实验室现有的实验器材做起来很难成功.究其原因是电路中通、断电自感现象是一个暂态过程,电路中电流的变化并不一定能很好地被电灯泡的亮度反映出来.而对于断电自感现象,常常有教师让学生通过断电自感电流流过人体的方法来完成,这种方法既不直观,也不尊重学生.通过反复实验发现利用可拆变压器代替自感线圈,较好地完成了上述二个实验.     

两则演示小实验

1 演示晶体二极管的单向导电性我们采用铁皮手电筒演示晶体二极管的单向导电性,效果很好。方法是:将手电筒的后盖打开,闭合开关,把二极管的一条腿弯曲,然后一只手拿手电筒(灯头稍向下倾斜),另一只手拿二极管,使两极分别与电池负极和手电筒外皮连接(其示意图见图1甲)。如灯泡亮,表明二极管导的连接如图1乙所示,灯泡不亮表明二极管的连接如图1丙所示,这样演示很直观地说明二极管的单向导电性。     

改进自感现象演示效果的基本途径

物理课本中关于自感现象的两个实验(见图1、图3),一般说来演示效果不好.演示通电自感现象时,灯泡A1亮度延迟时间太短.演示断电自感现象时,灯泡A 2的延迟时间更短,几乎是断电即灭,而且演示重复性差.学生从演示中不能获得比较鲜明直观的"自感阻碍电流变化"这一物理过程的感性认识.     

数字化物理实验背景下自感现象的研究

普通高中<物理>教材通常用图1、图2两个电路分别演示通电和断电时发生的自感现象.这种演示方法存在如下缺点:用两个电路分别演示通电和断电自感现象:演示通电自感现象的图1电路对断电后出现的自感现象显示不出来;演示断电自感现象的图2电路对通电后出现的自感现象显示不出来.     

多方位自感现象演示仪

多方位自感现象演示仪,是由电源、开关K、稳压二极管D、电感线圈L、比较电阻R1、小灯泡C、检流器G、蜂鸣器Y1、Y2、发光二极管LED1、LED2、微调电阻R2等元件构成。在电路结构上形成较为完善的演示自感现象的电路体系。实验演示明显、直观、在一个电路上一开、一关瞬间即能分别演示通、断电两种自感现象。在实验演示过程中能使学生从光亮、声音、电表指针的摆动方向等多方位感知到自感现象的存在。实验的连续性好,使学生便于理解。用大尺寸的演示电表J0401作课堂演示可见度大,大大满足课堂教学的需要,是一台较为理想的教学仪器。     

《实用电子技术》几个演示电路的制作

1　电容器充放电实验　　电原理图见图1。图1　11　发光二极管选不同颜色,Ｃ=2200μｆ/10Ｖ,Ｋ用单刀双掷开关,Ｅ用直流6Ｖ。12　实验时先把Ｋ拨向1的位置,电源对电容器充电,发光二级管①发光,充电完毕,发光二极管熄灭。再把Ｋ拨向2的位置,电容Ｃ放电,发光二极管②发光,放电完后,发光二极管熄灭。2　二极管的单向导电性　　电原理图见图2。21　Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3用25Ｖ小电珠,Ｄ1、Ｄ2图2　用1Ｎ4001整流二极管。Ｋ用双刀双掷开关,Ｒ=20～30Ω。22　实验时,将开关Ｋ拨向1位置时,Ｌ1、Ｌ2亮,拨向2位置时,Ｌ1、Ｌ3亮,说明二极管的单向导电性。图3…     

通断电自感演示实验设计

一、概要 传统的通断电自感演示实验能够形象地展示出小灯泡的亮度变化及发光时间的滞后现象。但是．电路中的电流大小及电流在通断电瞬间随时间的变化情况却无从知晓。数字传感器通断电自感实验能把各支路的电流大小及通断电瞬间电流的大小和方向的变化以数据、波形的形式记录下来。但是,它是借助电脑演示小小的集成电路板的自感现象,中国缺乏一个形象、直观的电路和现象供学生观察,也不利于老师讲解说明。学生很难信服电脑上不明就里的实验结论。     

“自感”演示实验的改进

在高中物理必修教材第二册“自感”一节中有两个演示实验,如图1所示,其中甲和乙分别用来演示通电时的自感现象。在教学中经常有学生问这样的问题:“甲图中的电路断电时和乙图中电路通电时有无自感现象?”为解决这个问题,我对实验原理进行了分析,并在此基础上对实验线路进行了改进,可在同一电路中分别演示通、断电时的自感现象,而且能演示断电时自感电流的方向,增强了教学演示的效果。     

改进演示实验 揭示物理现象的内在规律

高中物理第二册，自感现象的演示实验，通电自感原理通电自感实验应该看到的物理现象是A，立即发光，但A，却是逐渐亮起来的。如图2是断电自感现象的原理图，断电自感     

用发光二极管做的两个物理实验

发光二极管是一种较新颖的半导体器件。它不但具有一般晶体二极管的单向导电性能,而且在正向电压的作用下,会发出优美的形色光来。它的工作电流小。常用的发光二极管有磷化镓红色发光二极管和磷砷化镓红色发光二极管,还有发绿光发黄光的,用发光二极管可作如下的两个物理演示实验: 一、晶体二极管的单向导电性取一只发红光的磷化镓发光二极管LED,一只30Ω限流电阻,3 V直流电源。连接如图一电路。当把LED的正极(标记为外壳上有尖角)接A端,负极接B端,合上开关K,则LED发出显亮的红色光来,再把LED的正负极     

自感现象演示实验装置有待改进

在教材中,自感现象演示实验所用仪器为通、断电自感现象的演示装置、电源、开关及导线若干,实验装置如图1、图2所示。演示通电和断电的自感现象时,分成2个电路,不仅演示时不够方便,而且会使学生误以为每种线圈只能在一种条件下产生自感电动势,造成不必要的歧义,同时感应电流的方向也无法展现出来。     

自感现象演示实验教学的改进

改进自感现象演示实验.在原自感演示实验电路的基础上,增加两个晶体二极管并联支路,能有效的演示自感电动势的方向.     

自感现象实验的改进及应用

传统的自感现象演示实验存在不少问题，改进的实验采用发光二极管作显示，用一个电路可演示通电和断电自感现象、感生电动势的极性及感生电流的方向．介绍了改进开发后的教学使用及示教板的制作方法。     

通断电自感实验教学探究与改进方案

自感现象是现行高中教材中的重要内容之一,为了让学生认识自感现象,笔者设计了2个实验:其中1个用来演示通电自感,如图1所示,另1个用来演示断电自感,如图2所示.关于教材中所演示的现象和解释不再赘述,笔者认为教材中对现象的解释不够严谨、全面,实验设计和器材的选配有待改进.     

对“断电自感”演示实验的改进

一、高中《物理》第二册教材中“断电自感”演示实验存在的问题 连接图1所示的实验电路,闭合电键S,待灯泡D正常发光后,断开电键S,在断开的瞬间,将观察到灯泡D猛一亮,随即熄灭,几乎看不到“过一会儿熄灭”的现象,延时效果很差．     

演示自感现象实验的新型电路

在演示通电自感和断电自感现象的实验时,必修教材中用了如图1和图2所示的电路。     

通断电自感实验教学探究与改进方案

自感现象是现行高中教材中的重要内容之一,为了让学生认识自感现象,笔者设计了2个实验：其中1个用来演示通电自感,如图1所示,另1个用来演示断电自感,如图2所示。关于教材中所演示的现象和解释不再赘述,笔者认为教材中对现象的解释不够严谨、全面,实验设计和器材的选配有待改进。     

解读电磁感应现象

一、什么是电磁感应现象我们把利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,电磁感应产生的电流叫做感应电流.例1如图1所示,在微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光.上述实验现象说明了().A.磁能生电B.磁场对电流有力的作用C.电流的磁效应D.电流的热效应分析这是电磁感应现象,实现了“磁生电”,二极管发光说明有电流通过二极管.应选A.二、产生感应电流的条件什么情况下,才能产生感应电流呢?通过实验探究,我们知道:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流.所以产生感应电流的条件之…     

从一则实验题看LED的特性

题 发光二极管（Light Emitting Diode）是半导体二极管的一种,常简写为LED,它可以将电能转化成光能,具有单向导电性．当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光．当改变电路中的电流时,可实现红黄绿蓝橙多色发光,当小电流通过时为红色,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色．发光二极管的工作电流一般在10～20mA范围内．