【目的】
學習和把握組成串聯電路和并聯電路的技巧;研究串聯電路和并聯電路中開關的接法和控制作用。
【器材】
一號干電瓶2節(帶電板夾和接線柱,或用其他3伏直流電源),小燈泡(2.5V、0.3A)2只(帶小燈管和接線柱),單刀開關3只,導線若干(塑膠包軟導線或裸線),小刀。
【步驟】
(1)備考串聯電路和并聯電路概念。
(2)認識要聯接的電路而且檢測和核實器件。看清每位器件起碼有兩個聯接點,每位聯接點導電性能要可靠。看清電源有負極和正極。單刀開關在接入電路前應置于斷掉的位置。導線兩端的聯接部份,應漏出1~2分米的銅芯,而且銅芯的內層不能有絕緣層或氧化層,如不符合上述要求,應當用小刀削刮清除。
(3)明晰導線聯接到接線柱上的方式,將導線漏出的銅芯,絞成一股,先彎成半方形,再套繞到接線柱上,注意線頭應沿順秒針方向(如圖14-1),以保證在擰緊接線柱的旋鈕時。導線不會被推出。接線柱的旋鈕要旋得適當緊(在帶動導線時線頭拉不下來即可,不要過份使勁將旋鈕旋得太急)。
(4)明晰組成電路時,聯接器件的次序。可以根據電路圖,從電源的負極開始,用導線順次聯接各器件,最后接到電源的正極。也可以從電源的正極開始串聯和并聯區別接線圖,順次聯接各器件,最后接到電源的負極。
【器材】
連有鎮流器的小燈泡(2.5V、0.3A)2只(分別用紅、綠透明紙包上去組成紅、綠燈),開關,警鈴,玩具電動機,3~4伏直流電源(干電瓶組、蓄電瓶組或低壓電源均可,干電瓶要裝在電瓶夾座上,便于接線),導線若干,自制電路示教板(見圖1-8,板可用木板、玻璃纖維板或瓦楞紙板制成,規格大小要求不嚴格,做演示實驗用要大些,做中學生實驗用可小些)。
【操作】
(1)備考電路的組成。出示示教板,用導線聯接1與2,5與6,在1與6之間接入紅燈,在3與4之間接入綠燈。在A與B之間接上直流電源,C與D之間接入開關K。閉合K,紅燈亮。由中學生來強調:這電路由電源、用家電(紅燈)、開關及導線組成。
(2)把導線一頭從1改接到3(使2與3相連),從6改接到4(使5與4相連)。閉合K,綠燈亮,讓全體中學生來回答,這電路由電源、用家電(綠燈)、開關及導線組成。
(3)強調電路中的用家電,通常不只一個,如今要把紅燈和綠燈都接入電路應該怎樣聯接?參考圖1-9所示電路。
電路(a)、(b)的特點是,當K閉合后,電壓從電源的負極A流出,到2處只走一條路和兩個用家電(紅燈和綠燈),抵達電源的正極R兩個用家電同時工作。因而引出串聯電路的概念。圖(c)的特點是,當K閉合后,電壓從電源的負極A流出,到2處通過兩條路和兩只燈(紅燈和綠燈)后,抵達電源的正極R因而引出并聯電路的概念。
(4)在電路(a)和(b)中,把K改接到兩個用家電之間如3與6,1與4之間,C與D之間用導線聯接上去。在電路(C)中,把K改接到每一條大道中,觀察K對兩只紅、綠燈的控制作用。
【目的和要求】
了解用兩處開關控制一盞電燈線路的原理,并學習它的安裝技術。
【儀器和器材】
雙連開關2個,燈具,燈泡,試電筆,起子,鑷子,螺絲若干,導線若干。
雙連開關是這一實驗的關鍵器材,這些開關較普通開關多兩個接線柱,其中有兩個接線柱是用銅片在內部聯接上去的,實際接線時只有三個接線柱接線,雙連開關的實物見圖3.27-1,其接線見圖3.27-2。
【實驗方式】
1.觀察雙連開關的內部結構串聯和并聯區別接線圖,剖析圖3.27-2所示電路為何能從A、B兩處控制電燈。
2.首先判斷兩根進線中的火線和相線。火線進開關,相線進燈管的一端。
3.用一根導線把燈具的另一個接線柱同雙連開關B的聯接鋼片的接線柱5或6(也稱聯樁頭)聯接上去。
4.用兩根導線將雙連開關A和B中不連銅片的接線柱3和7聯接,4和8聯接。
5.最后把火線與雙連開關A的聯接鋼片的接線柱2或1聯接。
6.接上電源,實際試試是不是A、B兩處都可以控制電燈的亮與滅。
【注意事項】
1.接好后要經仔細檢測,才可通電使用。
2.沒有交流電地區的中學,在實驗時可用干電板,把燈泡換成電筒燈泡或其他尺寸的小燈泡,其余器材和實驗方式不變。
3.假若找不到雙連開關,可用單刀雙擲開關來替代。這些開關的中間接線柱當聯樁頭用,另外兩個取代雙連開關中不接鋼片的接線柱。
【參考資料】
一、在三處控制電燈的線路
在兩處控制電燈電路的基礎上,在雙連開關A和B之間加一個三連開關C,能夠實現在三處控制一盞電燈(圖3.27-3)。三連開關的工作狀態如圖3.27-4所示。從圖3.27-3中可以看出,現今電路處于斷掉狀態,只要在A、B、C三個地方任一處(比如A)填裝開關,都能使電路接通,電燈發光。再在B或C任一處填裝開關都能將電路斷掉。
若果沒有雙連開關和三連開關,應用兩個單刀雙擲開關和一個太刀雙擲開關也能滿足在三處控制一盞電燈的要求。具體電路連會見圖3.27-5。
二、多路控制電燈的電路設計
在兩處控制電燈電路的雙連開關之間加一個三連開關,才能實現三處控制電燈。依這種推,加兩個三連開關可在到處控制電燈,加三個三連開關能夠在五處控制電燈……加n個三連開關,能夠在n+2處控制電燈。圖3.27-6是在五處控制電燈的電路。在實現多處控制電燈的電路中,如果找不到三連開關,可用太刀雙擲開關來取代。在圖3.27-7中就是用兩個單刀雙擲開關和四個太刀雙擲開關組成了六處控制電燈的電路。讀者可以此為據推出多路控制電燈的電路規律來。