電流熱效應風車製作 物理小實驗教程

我們知道電流通過用電器時，電能轉變成了其它形式的能，這時就說電流做了功；同時電流通過用電器時，一般用電器都會發熱，我們把這種現象叫做電流的熱效應。如何能夠觀察到電流通過用電器時的熱效應呢？

猜想與假設：

白熾燈是一種常見的用電器，電流在通過白熾燈時，電能不僅僅轉變成了光能，同時還會放出大量的熱量，這一點只要用手摸一下剛斷電的白熾燈就會感受到。除了用手直接感受白熾燈發光時還同時發熱，能不能用其他的方法來觀察白熾燈發光時放出的熱呢？

設計實驗：

實驗材料：220V60W白熾燈1個，(白熾燈)燈座1個，插頭1個，導線，紙杯1個，16開紙1張，掛曆紙1張，（用完油）圓珠筆芯1支。

實驗方法與步驟：

（一）小風車的製作

1．從16開紙上剪下長約10釐米、寬約6毫米的紙條3條。

2．把每條紙條沿長邊對摺，按圖1所示方法做成一個小風車。

3．再做一個小風車，然後把圓珠筆芯剪去一段後從風車頂端穿過，用透明膠固定牢固圓珠筆芯，做成風車座。如圖2所示。

（二）線路的安裝

1．把兩條導線的一端接到燈座上，另一端接到插頭上。

2．把紙杯底部開上一個能放燈座的孔，把燈座放入孔中。

3．燈座上安上白熾燈，用透明膠把風車座固定到燈泡上。如圖3所示。

（三）觀察風車的轉動

1．用掛曆紙捲成一個直徑16釐米左右的圓柱形紙筒。

2．把風車放到風車座的圓珠筆芯筆頭上，如圖4所示。

3．把插頭插到220V電源的插座上，接通電源。風車轉動了沒有，怎麼風車沒有轉動。再等一會兒，風車還是沒有轉動？

4．把卷好的紙筒套在燈泡周圍，風車轉動了沒有？這回風車轉動起來了。上下移動紙筒，觀察風車轉動的變化情況。

5．拿掉紙筒，風車還轉動嗎？斷開電源，燈泡熄滅後，風車還轉動嗎？

友情提示：

1．做實驗時一定要注意用電安全。

2．燈泡通電時間過長，會把燈泡上的紙烤焦，也要注意安全。

3．風車與圓珠筆頭間阻力較大時，可用一小塊透明膠粘到風車與圓珠筆頭接觸處，以便減小阻力。

分析論證得出結論

電流通過燈泡鎢絲時，鎢絲不但放光，而且還產生熱量，使燈泡周圍的空氣變熱上升，形成了風，推動風車旋轉。但是當燈泡周圍環境溫度較低時，風力較小，風車可能轉動很慢，甚至不轉動。當風車周圍放上紙筒時，紙筒隔開了燈泡上方的冷熱空氣，熱空氣在紙筒中快速上升，紙筒下方的冷空氣又快速進入紙筒，紙筒中的風力變大，風車就轉快了。

知識拓展

提供熱量的用電器，通電時它發出的熱量當然是越多越好。而有些用電器，如電動機、電風扇、白熾燈等，應該讓它們儘量少放出熱量。由於用電器都有電阻，通電一段時間後，它們不可避免的都要發熱，如果長時間使用，發熱產生的熱量散發不出去，就會因溫度過高而燒壞用電器，因此一些大型用電裝置都有專門的冷卻系統，用通風、通水的辦法把熱量帶走，以便使用電裝置能更長時間的工作。

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選自：《初中物理自制教具》