多用電路實驗板

【製作方法】

多用電路實驗板由主機板和替換件兩部分組成。

1．主機板

如圖17．11－1（俯視圖）、圖17．11－2（正檢視）所示，圖中“1”為底板，尺寸為320×180×32毫米3；“2”為羊眼圈（3個），扭在底板上，便於底板豎掛；“3”為中間有插孔的接線柱（4個），用以接線和接插電源；“4”為220伏25瓦的白熾燈泡；“5”為用廢舊塑料瓶蓋做的安全蓋子，與安全罩配合使用，“6”為卡口燈座；“7”是蛇皮管（裡面有導線），“8”是220伏15瓦白熾燈泡。“9”為螺口平燈座。“10”為塑料多股導線，分別接通卡口燈座、X1、X2接線柱、平燈座、X3、X4接線柱。根據不同的實驗，電路連線和電源線分別接插在有關的接線柱中。

2．替換件

（1）裸露燈頭：如圖17．11－3所示，用一舊燈泡，打去玻璃殼，把玻璃柱上的二金屬絲套上兩段塑料管，再彎成平鉤，用以放絕緣體和導體。

（2）雙金屬片燈頭：如圖17．11－4所示，用一廢舊燈泡打去玻璃殼，再從一廢舊啟輝器中取出雙金屬片，焊接在燈頭的燈絲柱上。

（3）安全罩：如圖17．11－5所示，用透明的塑料藥瓶（直徑約40毫米）製作。在瓶上穿50－70個小孔，小孔直徑2－3毫米。

（4）連線線（2根）：如圖17．11－6所示，用銅片剪一接線耳，套一塑料絕緣柄，用一軟導線把它和單孔插頭焊接起來。

（5）電源插頭及開關：如圖17．11－7所示，用雙心軟導線把電源插頭、床頭開關、單孔插頭連線起來，接頭處要焊好。

【使用方法】

下面以幾個演示實驗為例說明使用方法，電源為交流220伏。

1．串聯電路及其特點

實驗板如圖17．11－8所示。用一根連線線插接在X1、X4接線柱上，把電源線插接在X2、X3接線柱上。接通電源，即可演示兩燈泡的串聯關係。可以說明“把電路元件逐個順次連線起來的方法叫串聯”。通過去掉一個燈泡，另一個燈泡也不亮了；去掉連線的任意一個頭，兩個燈泡都不亮了，可以說明串聯電路的特點。

2．串聯電路的電壓分配和功率分配

圖17．11－8中的蛇皮管端的25瓦燈泡似乎應比平燈頭的15瓦燈泡亮。然而，接通電源後，雖然兩燈泡都沒有正常發光，但15瓦的燈泡反比25瓦的燈泡亮許多，這是因為15瓦燈泡的燈絲電阻比25瓦燈泡的燈絲電阻大，所以分配給它的電壓高，它工作的實際功率也大。說明串聯電路電壓分配與電阻成正比，功率分配與電阻成正比。

3．並聯電路及其特點

實驗板如圖17．11－9所示，把兩根連線線分別插接在X2、X3接線柱和X1、X4接線柱上，電源線插接在X3、X4接線柱上。接通電源，就可演示兩燈泡的並聯關係。可以說明“把電路元件並列接在電路兩點間的連線方法叫做並聯”。通過去掉一個燈泡，另一個燈泡仍亮；去掉一個支路的連線接頭，另一個支路的燈泡仍亮；關掉幹路開關、兩燈都不亮，可以說明並聯電路的特點。

4．導體、絕緣體實驗板

如圖17．11－10所示。圖17．11－11是圖17．11－10甲處的放大圖，為裸露燈頭。在燈頭平鉤之間放上絕緣體或導體，扭上安全罩。用一根連線線插連在燈頭左邊的接線柱上，電源線插接在燈頭右邊的接線柱上。接通電源，通過電路中燈泡亮或不亮，可以說明圖17．11－11兩平鉤之間搭放的是導體還是絕緣體。

5．通常的絕緣體在一定條件下也能導電

取去圖17．11－11中的絕緣體或導體，接通圖17．11－10中的電源後，燈泡不亮，說明廢燈泡的兩燈絲柱（銅絲）間的玻璃樁是絕緣體。但如圖17．11－12所示，用酒精燈加熱這個玻璃樁，燈泡就亮了。說明通常情況下是絕緣體的玻璃，當條件改變（高溫下）時，也能導電。

6．雙金屬片的熱膨脹

將圖17．11－10中的裸露燈頭改為雙金屬片燈頭，接通電源，燈泡不亮。當如圖17．11－13所示，用火柴燒雙金屬片時，燈泡就會亮，這說明雙金屬片受熱膨脹時接通了電路。

7．保險絲的熔斷

將圖17．11－10甲處兩平鉤之間搭放保險絲，如圖17．11－14所示。再戴上安全罩。接通電源，燈泡亮了。然後斷開電源，在平燈座兩端的接線柱之間接上一根連線線（即短路線）後，再接通電源，保險絲立刻熔斷，可以使學生清楚地看到保險絲的熔斷現象，從而說明保險作用。

8．電解質溶液的導電

將圖17．11－10甲處的裸露燈頭彎向下方，使兩根燈絲柱（銅絲）先後插入食鹽晶體和蒸餾水中，如圖17．11－15所示。接通電源，平燈頭中的燈泡不亮，說明食鹽晶體和純水都不導電。但當食鹽晶體放入蒸餾水溶解之後，把兩燈絲柱（銅絲）插入食鹽溶液中時，平燈頭中的燈泡立即亮了，說明食鹽溶液導電。

本站提示：本自制教具可輔以“電流定律”部分的物理實驗教學。

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選自：《初中物理自制教具》