电流的效应_实验设计-查字典物理网

【目的和要求】

使学生认识电流的三种效应。

【仪器和器材】

电流化学效应演示器（J2353）、小灯泡、小灯座、大铁钉、方座支架，漆包线（φ0．3左右），硫酸铜溶液，大头针（或曲别针），蓄电池（或低压电源），导线若干。

【实验方法】

1．将小灯泡连在蓄电池（或低压电源）的两极，接通电路，于是灯泡发出光和热。指出电流通过任何导体时都要发热，这就是电流的热效应，见图3．7－1。

2．讲清电流化学效应演示器的结构。让学生看到两个碳精棒都是黑色的，指出这就是观察的重点。然后倒入硫酸铜溶液，将碳精棒放入实验器的筒内，分别接到电源的两极。

过两、三分钟后将碳精棒取出让学生观看，于是看到接电源负极的那个棒上镀上一层红色的铜。说明电流通过溶液时发生了化学变化，这就是电流的化学效应，见图3．7－2。

3．把一段漆包线绕在大铁钉上约50匝，用砂纸或小刀清除线端部的漆皮。然后，将两线端分别接到蓄电池的两极上（电压2伏处）。于是在大铁钉下面可以吸引起许多大头针、曲别针等物。说明导线中有电流通过时，导线周围能产生跟磁铁相同的作用，这就是电流的磁效应，见图3．7－3。

【注意事项】

1．如果把电流化学效应演示器、小灯泡和绕漆包线的大铁钉连成串联电路，把供电的电压再提高一点，可以在一个电路上同时演示电流的三种效应。如图3．7－4所示。

2．电流的热效应，可以用一段螺线电阻丝（如电炉丝）内放一根火柴或薄纸片来演示。适当地选取电压，电阻丝通电后产生的热可使火柴或纸片燃烧，使实验更加生动。

3．电流化学效应演示器可以用大烧杯和碳精棒（较大的干电池中拆出）自制。硫酸铜溶液越浓越好，为了增加溶液的导电性和消除白色浑浊物，配制硫酸铜溶液时可以滴入几滴浓硫酸。

电流太弱时，红色的镀层（铜）出现的慢，花时间太多。电流太强时，镀层松散易脱落。一般以0．3－0．5安培为宜。

4．清除镀层时可以参照以下方法：

（1）用细砂纸打磨后再用水冲洗。

（2）拿镀上铜的碳精棒当阳极，另找一铜片当阴极，放入硫酸铜溶液中通电。少时，镀铜层会自动消失。

（3）将镀上铜的碳精棒放入浓硝酸中，使铜与硝酸发生反应，等铜层完全消失后再用水冲洗。

5．因绕在大铁钉的漆包线电阻不太大，所以在演示电流磁效应时使用2伏特电压即可。

【思习题】

如图3．7－5在一条南北方向放置的导线的下面放一个小罗盘（或指南针），当把导线两端与电池接通的一瞬间，观察小罗盘上的磁针会发生什么变化?这说明电流有什么效应?

编者提示：本小实验可辅以“电磁学”部分的物理实验教学，以此培养和提高学生的实验能力和素养。

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