| 标题 | 初中物理改进与创新实验设计方案 |
| 范文 | 王伟超 一、实验课题名称 高压的魔力 二、实验设计思路 原理：用高频振荡电路在电视机的高压包初级线圈上产生互感，而让次级线圈输出大约2万伏的微电流高压。把高压输出线端附近的空气电离，继而对地产生高压放电，形成电弧，而且温度很高。 三、实验器材在教材中的作用 在人教版九年级物理第十九章第3节内容里，安全用电原则提出不接触低压带电体，不靠近高压带电体，但只是枯燥文字的说明。为了让学生直观高压放电现象，易于理解为什么不要靠近高压输电线，特设计了本实验弥补书本上实验的空白。通过实验现象产生强烈的视觉效果，让学生更明确不安全用电的危害性。 四、实验器材 铜板，电视机高压包，高频振荡器，导轨，电极2支，24V15A开关电源，木箱，散热小风扇，高压灭弧剂，控制开关，导线等 五、实验原型及不足之处 传统的实验方法是用手摇起电机产生高压电弧，但器材容易受空气湿度和机械故障等影响，成功率不好把握。产生的电弧很细很短，稍远的同学很难看清楚，且演示单一，学生易失去关注度。 六、实验创新与改进之处 1.高压输出铜板周围有强大的电离场，当公地电极接近铜板时会产生高温电弧，可以拉长至6～8cm，还可以点燃纸条，现象非常明显，直观高压放电现象。 2.模拟人靠近高压会有危险。把荧光灯靠近高压铜板，会看到荧光灯被电离的电场导通而发光，借此来警示不要靠近高压带电体。 3.还可以利用测电笔体会电弧触电，用笔尖去靠近高压带电铜板，笔尖无需接触高压铜板，即可发现测电笔的氖泡被通电点亮。 4. 分别利用尖端电极和圆球电极来模拟避雷针和建筑物，通过改变金属尖端和圆球到高压铜板间的距离来比较放电现象，从而更好认知避雷针的作用以及设计和安装要求。 七、实验操作步骤 从高频振荡电路接入12或24V的稳压电源，这时高压输出端可以输出高压（不能触摸），把高压包的地线慢慢靠近高压输出端，当靠近至1～2cm的时候就可以产出电弧，产生电弧后可以适当拉长电弧的距离，让放电现象更震撼，易于观看。可以放一张纸在两个电极中间，纸张马上燃烧起来，也可以在高压铜板边放置荧光灯或测电笔，增加多样性现象。 模拟避雷针工作时，先把尖端和圆球两个电极都放置离高压铜板1cm左右，通电看到是尖端电极导通电弧，然后把尖端电极慢慢往后移动至4～6cm左右，会发现电弧转移到圆球电极导通。所以可以很好解说为什么避雷针要设计尖端并安装比建筑物要更高。 注意：高压铜板工作时绝不能直接触摸，拉电弧时会产生高温，每次电弧放电连续工作不要超过20秒，整体演示不要超过5分钟。 八、实验效果 让学生直观高压电离放电现象，产生强烈的视觉效果，弥补书本上只是枯燥文字的说明，也更易理解为什么不要靠近高压输电线，增强安全用电意识。如果生活中发生高压触电是非常危险的（包括雷电），通过这个高压电弧放电让学生更直观更明确知道这个危害，并了解到避雷針的知识。 九、自我评价 该实验装置比感应式手摇起电机更容易产生电弧，且电弧更强更长，还可以点燃纸条，使荧光灯发光，把试电笔通电发光，现象明显，具有多变性，效果新颖。并能模拟避雷针的工作过程，填补书上的空白实验，有助学生更好认识高压触电的危害。但实验器材具有一定的高压危险性，使用过程要向学生说明清楚，避免学生触电意外发生。 （江门市江海区礼乐中学，广东 江门 529060） |
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