王子顺
(庆阳市第一中学,甘肃 庆阳 745000)
反电动势演示装置
王子顺
(庆阳市第一中学,甘肃 庆阳 745000)
电动机转动产生反电动势,电动机转动越快产生的反电动势越大,转动的越慢产生的电动势越小,利用灯泡的亮暗和电流表的示数大小来演示反电动势的情况.
反电动势;演示实验;仪器制作
高中物理选修模块3-2教材中讲解了反电动势的概念,而中学物理实验室却没有现成的演示装置,为此,笔者利用小电动机灯炮和电流表设计了反电动势演示装置,该教具能使学生更好地理解反电动势的概念. 实验演示装置的电路图见图1.
图1 反电动势演示装置电路图
装置主要由3只小电动机和3块有机玻璃板制成. 有机玻璃板间用合页连接,可以折叠,便于存放,在第1块有机玻璃板上制作挂绳,便于挂悬演示,在有机玻璃板上打孔,将电动机3与灯泡L3串联组成回路,固定在第1块有机玻璃板上. 将电动机1、灯泡L1、电流表A1串联,电动机2和灯泡L2、电流表A2串联后再并联,有序地固定在中间的有机玻璃板上,便于比较电动机的转动情况. 第3块有机玻璃板固定滑动变阻器、电源盒和开关,通过电源给电动机供电. 在电动机2和电动机3的转轴上制作转轮,电动机2的转轮要比电动机3的转轮大,即可使电动机2的转速比电动机3的转速小,负载的功率更大. 可以用传动带套在转轮上,使电动机2通过传动带带动电动机3转动,相当于给电动机2加了负载. 为了便于观察可以在电动机1和电动机2转轴上制作小风扇,扇叶为彩色的,使教学效果更加明显.
1)电动机1、灯泡L1和电流表A1组成比较电路,电动机2、灯泡L2和电流表A2组成实验电路,电动机3和灯泡L3组成负载电路,接通电路,调节滑动变阻器使电动机1和电动机2正常运转,与它们串联的灯泡能发光.
2)断开电键,将传动带套在电动机2和电动机3的转轮上,电动机2通过传动带带动电动机3,闭合开关,电动机2由于加上负载,转速变慢,电动机2产生的反电动势变小,流过的电流变大,与其串联的灯泡L2变亮,电流表A2示数变大,比较电路的情况没有变化,电动机3由于电动机2的带动成了发电机,给与其串联的灯泡L2供电,灯泡L2发光. 通过比较可知,电动机转动后,有负载时电流大,无负载时电流小,说明电动机转动产生了反电动势,转速越大,反电动势越大.
[1]宋易知. 挑选电感线圈使RL电路演示灯泡闪光明显[J]. 物理实验,2015,35(8):24.
[2]张强,黄凯特. 超导楞次定律实验装置[J]. 物理实验,2014,34(10):12-14.
[责任编辑:尹冬梅]
2016-04-11;修改日期:2016-05-08
王子顺(1969-),男,甘肃庆阳人,庆阳第一中学高级教师,硕士,从事物理教学工作.
G633.7
A
1005-4642(2016)08-0045-01