模拟演示雷电现象及避雷针原理,本文主要内容关键词为:避雷针论文,雷电论文,演示论文,原理论文,现象论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、器材
静电高压感应圈;16cm×13cm×2cm木板1块;长22cm、直径为2cm的塑料管1根;直径为20cm、13cm圆形铁片各1块(如图1所示),长为6cm的8号粗铁丝1段;日光灯启辉器1个;乌鸡白凤丸包装塑料球1个;图钉1枚;脱脂棉;80~90%酒精;细铁丝;导线、胶带等。
二、制作过程
1、基本装置的制作
①在塑料管A、B适当位置处分别打两个孔后将其固定在木板上。
②将直径为20cm的铁片固定在塑料管的A孔上,模拟雷雨云; 将直径为13cm的铁片固定在底座的木板上,模拟地面。
③将长为6cm的8号粗铁丝一端砸扁、打孔,另一端磨尖后,将其固定在底座的侧面(如图2所示),并使其可以以螺钉为轴向上竖起, 作为避雷针。
2、制作模拟人
①将启辉器外壳开出一个1.5cm×1cm长方形窗口,露出氖泡;在启辉器的两极分别焊接一根导线。
②将塑料球的一半打两个小孔,使启辉器的两极恰好能插入其中。然后,将电板上一根导线向下穿出此半塑料球,另一根导线从另一半塑料球向上穿出并焊接在图钉的帽下,最后将图钉按在塑料球的顶端(如图3所示)。
③用细铁丝做一支架作为人的腿脚,然后将启辉器外部导线与作为人腿的细铁丝相连。 三、实验过程
1、将蘸有80~90%酒精的脱脂棉团,弄成锥状放置在模拟地面上。
2、将模拟雷雨云、 模拟地面的接线柱分别与静电高压感应圈的两极相连(如图4所示)。
3、打开感应圈电源开关, 只见模拟雷雨云铁片与酒精棉团之间不断发生火花放电,片刻燃烧起来,就好像落雷击燃建筑物一样。
4、关闭电源开关,将避雷针向上竖起, 在模拟地面上再次放好锥形酒精脱脂棉团(如图5所示)。打开电源开关,只见模拟雷雨云与避雷针之间不断产生尖端放电,酒精棉团安然无恙,充分证实了避雷针的避雷原理。
5、关闭电源开关,按下避雷针,将模拟雷雨云移至B孔并固定好。将模拟人置于模拟地面上并用胶带粘结稳固(如图6所示)。 打开电源开关,只见“云”与“人”之间产生火花放电,作为“人体腹部”的启辉器之氖泡闪闪发光,说明人受到雷击时有强大的电流通过人体。
四、实验特点
本实验取材容易,现象生动逼真,趣味性强。
说明:因本实验使用静电高压,接通电源后,不要接触或太靠近实验仪器的任何部位,以免有触电痛苦之感觉。
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