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当前位置:教育论文中心首页--学生物理小论文--对“断电自感演示实验”的改进
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对“断电自感演示实验”的改进

【学生物理小论文】【摘要】指出对高中教材“断电自感现象”未对灯泡熄灭前比原来更亮的现象进行分析。本文对此现象进行分析讨论,并设计实验来验证。【关键词】自感;感应电动势;楞次定律
人教版高中物理第二册第四章第三节演示“断电自感现象”电路如图(一)所示,把灯泡和带铁
芯的电阻较小的线圈并联。对灯泡
在电路断开后不会立即熄灭的原因, 图(一)
教材从产生感应电动势的角度进行了分析。但对灯泡熄灭前比原来更亮一下未作任何分析
,而这一现象在本实验中又非常明显,线圈的电阻较小正是这一现象产生的原因所在。因此,回避这一现象不妥。
  对灯泡熄灭前比原来更亮的分析,大多数都从产生感应电动势的角度出发去分析,效果不理想。一是学生认识不清,二是要解微分方程应用数学知识进行严密的推导,学生所学知识不够无法理解。如果我们换一个角度,从电流在电路断开前后的变化去分析,会收到很好的效果。实验中,线圈电阻较小应理解为:线圈电阻比灯泡电阻小。电路闭合稳定后,通过灯泡支路的电流强度ID1小于通过线圈支路的电流强度IL1,电路断开后,通过灯泡支路的电流强度ID2等于通过线圈支路的电流强度IL2,据楞次定律,由于线圈的自感作用阻碍电流IL的减小,短时间内ID2=IL2
> ID1, 所以,灯泡熄灭前比原来更亮一下。
为了验证以上的分析,我在教学中对教材中的实验进行了改进。电路如图(二)所示,其中,灯泡
工作电压为6—8V,电阻为5Ω;线
圈的直流电阻为2Ω;R为电阻箱;   图(二)
电源为五节干电池串联。调节电阻箱的电阻值,当R=0Ω,1Ω,2Ω时
(灯泡支路的电阻大于线圈支路的电阻),断开电路时,灯泡过一会儿才熄灭,且熄灭前比原来更亮一下。当R=3Ω,4Ω,5Ω…… 时(灯泡支路的电阻小于或等于线圈支路的电阻),断开电路后,灯泡过一会儿才熄灭,但不会熄灭前比原来更亮一下。通过实验和分析,一方面,加深了学生对断电自感现象的理解;另一方面,提高了学生分析问题的能力,为设计性
 
 
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