斷電自感實驗的再改進

0 引言

實驗是教師施展教學藝術的獨特方法。

物理#8226;選修32《電磁感應》第六節“互感和自感現象”一節，推薦了斷電自感現象。如圖1，燈泡A和帶鐵芯的線圈L并聯在直流電路中。接通電路燈泡正常發光。斷電時，這時可以發現燈泡沒有立即熄滅，而是閃了一下。筆者認為存在兩點缺陷，如作如下改進，可以減少實驗器材損耗，也可使實驗變得更生動，可視性會更強。

1 缺陷與改進

缺陷1 在操作中，燈泡經常因流過電流過大而可能燒壞，造成實驗器材損耗，不便于實驗現象的重復再現。

改進 如圖2，筆者把燈泡A換成測電筆中的氖管B(氖管的耐壓值較高，不易燒壞)，帶鐵芯的線圈L換成自感線圈可用可拆變壓器的0～1 400匝或鎮流器(鎮流器的自感系數較大)，開關S換成2根鋼鋸條，只用1節舊的干電池作為電源.雙手各拿1根鋼鋸條，使這2根鋼鋸條的鋸齒部分接觸并滑動，手就會觸電，同時氖管會不斷的閃光。

分析 兩根鋸齒部分接觸并滑動，發生很快地間歇性的接觸，從而使電路頻繁地進行通斷轉換，在電路中就產生變化很快的電流，通過線圈并產生較大的自感電動勢，電路中的電壓瞬間升高，就可以引起觸電，同時氖管不斷閃光。

優點 演示斷電自感現象非常明顯，1節舊干電池作為電源引起斷電自感，會使人觸電，能讓學生親自體驗自感現象和觸電現象(對人無危害的觸電)激發學生濃厚的學習興趣。

缺陷2 燈泡閃亮，只能說明有電流，無法辨析方向的變化，不便于教學難點的突破。

改進 如圖3，在各支路中按圖接三個發光二極管，D1、D2導通時發紅光，D3導通時發綠光。

分析 二極管具有單向導電性，并且通過二極管導通時發出不同色光來反映電流流向。

優點 這樣設計使抽象問題具體化，對比明顯，可視性強，有利于教學難點的突破。

2 結束語

創造性地開設演示實驗，是值得每位教師嘗試的課題，也符合新課程標準的理念。

參考文獻:

[1]課程教材研究所，物理課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書——物理#8226;選修32.北京:人民教育出版社，2007.

(欄目編輯王柏廬)