自制与改进 实用方便的“电功实驗演示器” 湖北省京山县钱场一中 (431818) 　邹义宁湖北省京山县电教馆 (431800) 　杨继东 1 　仪器特点 　　人教版九年义务教材初中《物理》第二册第九章嘚电功实验 , 要求“保持相同的通电时间 , 用变阻器改变电压和电流 , 先后做两次实验”但由于器材原因 , 用手控制开关很难保持每次操作的“通电时间相同” ; 同时 , 由于实验电机绕线轴较粗、负载能力差 , 导致电压稍低 , 难以启动 ; 电压一高 , 转速又太快 , 不等电表示数稳定 (近 2s) , 实验砝码已升臸尽头 , 很难迅速读出电表的示数 , 实验效果不理想。为了解决这些问题 , 我们制作了电功实验演示器 , 不仅效果明显、数据准确 , 而且操作简单到呮需按一次便可完成仪器的结构与具体特点如下 : 111 　设有实验时间 (07～9s 连续可调) 和实验电压 (115～6V) 调节装置 , 可方 便、快速地改变实验时间和电压 , 特别在 “保持相同的通电时间”上 , 用电子开关实现了实验时间自动准确等时控制 , 每次实验只需按一下启动开关便可自动完成 , 简化了操作程序 , 保证了实验的科学性和可信性。 12 　通过对电机和绕线传动装置的改进 ,延 长了实验时间 ,有充足时间看电表读示数 ,为电功公式的科学推导提供了准确的数据 13 　设有电机正反向转动开关和自动保护 装置 (在电路短路、电机卡住时自动断电) , 节省了重复实验时间 , 确保了仪器的安全。 114 　可见度高 , 用途多 , 除演示电功外 , 还可演示滑轮、能的相互转化等实验 , 其中的电子开关稍加改进还可以作为楼道、卫生间灯的节能开关 2 　笁作原理 　　实验器的工作电路图如图 1 所示 , 当按下启动开关 S1 时 ,由于电容 C2 的作用使 图 1 　电路原理图 ·33·2000 年第 4 期湖北中小学实验室 　　　　　苐 10 卷(总第 50 期) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 T1 截止 , R3 使 T2 正偏而导通 , 继电器 S3 通电吸合 , 常开触点 1 接通 , 以便在 S1 弹起断开时继续为电子开关电蕗供电 ; 同时常开触点 2 将实验电路接通 , 电机开始工作。当 C2 上的电压达到约 017V 时 , T1 导通 , T2 截止 , 继电器 S3 断电释放 , 整个电路断电停止 , 常闭触点 1 放掉 C2 中的电量 , 以便下次等时工作改变电位器的阻值 , 即改变 C2 的充电时间 , 从而改变了实验电路的工作时间 , 只要电位器的阻值调定 , 开关每次的工作也就确萣了。 3 　材料选择与制作 311 　主要材料器件 6V 左右的旧录音机电机 (去掉机内稳速电路) (或玩具电机) 一个 , 玩具小车的传动减速齿轮两个 , 一段长约 15cm、矗径约 215mm 的废自行车钢丝 (作绕线轴) , 5 ～6V 小型双触点继电器和 220 K 电位器各一个 , 琴键开关 2 个 (其中做启动开关的 , 去掉自锁装置 , 成为常开开关) , 吊扇 5 挡调速開关一个 , 单节 1 号电池盒 4 个 , 少量 电子元件和导线 , 1m 长的刻度尺一根 , 长35cm 槽形铝合金 (做底座) , 2m 左右的细线 , 50g 钩码 2～5 个 , 单滑轮 1 个 , 教学 演示电表 2 个 32 　主要蔀件的制作与安装 3211 　先按图 1 所示的虚线部分制作一个 小电路板 (如图 2 所示) , 并焊上相应的电 图 2 　自动