金属的热胀冷缩现象小实验_实验设计-查字典物理网

日常生活中随处可见热胀冷缩现象，如天气变化与热胀冷缩有关，用体温表量体温时与热胀冷缩有关，铁轨之间的空隙与热胀冷缩有关，老式日光灯上的启动器与热胀冷缩，……。下面我们就用日光灯上的启动器来做一个小实验，验证一下金属的热胀冷缩现象。

在做实验之前，让我们先来认识一下启动器。启动器也叫启辉器，是老式日光灯必需的一个元件。在铝壳或塑料壳中有一个小玻璃泡，小玻璃管内充有氖气，并装有两个电极，一个电极是用粘合在一起的双层金属片制成的，呈倒U形形状，叫做动触极（通常称双金属片）；另一个电极是直的金属片，叫做静触极，冷态时两电极分离（如图1所示）。当动触极双金属片的温度升高时会向外侧弯曲，此时动触极和静触极会相互接触；当双金属片温度降低时，因冷却而收缩，自动与静触极断开。

实验器材：日光灯启动器1个、发光二极管1个、1号干电池2节、1号电池盒2个、小开关1个、蜡烛1支、纸杯1个、针1个、导线、透明胶带、火柴、塑料瓶盖。

实验步骤：

1．用针在塑料瓶盖上扎两个相距约1厘米的小孔。

2．把发光二极管两极的引线从瓶盖上的两个小孔中穿过，使发光二极管的发光部分露在瓶盖外面，做成一个带底座的发光二极管。（如图2所示）

3．把启动器的金属外壳去掉，得到一个有两根接线的玻璃泡和有两根接线的柱状纸卷。（这个纸卷实际上是一个电容器，做该实验时不用去掉这个电容器）

4．把纸杯倒置在桌面上，再在启动器的两接线柱上分别接上一条导线，然后用透明胶带把启动器固定在纸杯底上，使启动器的玻璃泡探出在纸杯底部边缘外面。（如图3所示）

5．按图4所示电路图连接好电路。

6.把蜡烛放置在启动器玻璃泡的下面，使蜡烛外焰位置接触到玻璃泡下部。

7.闭合电路开关，发光二极管发光了吗？

8.用火柴点燃蜡烛，过一会儿，发光二极管发光了吗？（这时发光二极管发光了，如图5所示）

9.把蜡烛从玻璃泡下移走，放光二极管还发光吗？

实验现象：连接好电路，闭合开关，在没点燃蜡烛时，发光二极管并不发光。点燃蜡烛后，发光二极管会发光。把蜡烛从玻璃泡下移走，放光二极管还会持续发光一段时间。