【目的和要求】

使學(xué)生認(rèn)識(shí)電流的三種效應(yīng)。

【儀器和器材】

電流化學(xué)效應(yīng)演示器(J2353)、小燈泡、小燈座、大鐵釘、方座支架，漆包線(φ0.3左右)，硫酸銅溶液，大頭針(或曲別針)，蓄電池(或低壓電源)，導(dǎo)線若干。

【實(shí)驗(yàn)方法】

1.將小燈泡連在蓄電池(或低壓電源)的兩極，接通電路，于是燈泡發(fā)出光和熱。指出電流通過任何導(dǎo)體時(shí)都要發(fā)熱，這就是電流的熱效應(yīng)，見圖3.7-1。

2.講清電流化學(xué)效應(yīng)演示器的結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生看到兩個(gè)碳精棒都是黑色的，指出這就是觀察的重點(diǎn)。然后倒入硫酸銅溶液，將碳精棒放入實(shí)驗(yàn)器的筒內(nèi)，分別接到電源的兩極。

過兩、三分鐘后將碳精棒取出讓學(xué)生觀看，于是看到接電源負(fù)極的那個(gè)棒上鍍上一層紅色的銅。說明電流通過溶液時(shí)發(fā)生了化學(xué)變化，這就是電流的化學(xué)效應(yīng)，見圖3.7-2。

3.把一段漆包線繞在大鐵釘上約50匝，用砂紙或小刀清除線端部的漆皮。然后，將兩線端分別接到蓄電池的兩極上(電壓2伏處)。于是在大鐵釘下面可以吸引起許多大頭針、曲別針等物。說明導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，導(dǎo)線周圍能產(chǎn)生跟磁鐵相同的作用，這就是電流的磁效應(yīng)，見圖3.7-3。

【注意事項(xiàng)】

如果把電流化學(xué)效應(yīng)演示器、小燈泡和繞漆包線的大鐵釘連成串聯(lián)電路，把供電的電壓再提高一點(diǎn)，可以在一個(gè)電路上同時(shí)演示電流的三種效應(yīng)。如圖3.7-4所示。

2.電流的熱效應(yīng)，可以用一段螺線電阻絲(如電爐絲)內(nèi)放一根火柴或薄紙片來演示。適當(dāng)?shù)剡x取電壓，電阻絲通電后產(chǎn)生的熱可使火柴或紙片燃燒，使實(shí)驗(yàn)更加生動(dòng)。

3.電流化學(xué)效應(yīng)演示器可以用大燒杯和碳精棒(較大的干電池中拆出)自制。硫酸銅溶液越濃越好，為了增加溶液的導(dǎo)電性和消除白色渾濁物，配制硫酸銅溶液時(shí)可以滴入幾滴濃硫酸。

電流太弱時(shí)，紅色的鍍層(銅)出現(xiàn)的慢，花時(shí)間太多。電流太強(qiáng)時(shí)，鍍層松散易脫落。一般以0.3-0.5安培為宜。

4.清除鍍層時(shí)可以參照以下方法：

(1)用細(xì)砂紙打磨后再用水沖洗。

(2)拿鍍上銅的碳精棒當(dāng)陽極，另找一銅片當(dāng)陰極，放入硫酸銅溶液中通電。少時(shí)，鍍銅層會(huì)自動(dòng)消失。

(3)將鍍上銅的碳精棒放入濃硝酸中，使銅與硝酸發(fā)生反應(yīng)，等銅層完全消失后再用水沖洗。

5.因繞在大鐵釘?shù)钠岚€電阻不太大，所以在演示電流磁效應(yīng)時(shí)使用2伏特電壓即可。

【思習(xí)題】

如果在一條南北方向放置的導(dǎo)線的下面放一個(gè)小羅盤(或指南針)，當(dāng)把導(dǎo)線兩端與電池接通的一瞬間，觀察小羅盤上的磁針會(huì)發(fā)生什么變化?這說明電流有什么效應(yīng)?