电流通过纯电阻与非纯电阻时，能量转化关系的演示实验，本文主要内容关键词为：电阻论文,电流论文,与非论文,演示论文,能量论文，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。
电流通过纯电阻与非纯电阻时的能量转化关系，是高中物理直流电路部分的重点知识，但由于课本中没有非纯电阻电流、电压关系的演示实验和学生实验，因此学生缺乏必要的感性知识，对相关问题感到很生疏，再加上能量问题本身较抽象，学生很难从生活实际中总结出准确的数量关系。为了帮助更多的学生克服学习困难，提高课堂学习效率，笔者利用玩具直流电动机，设计了两个简便的演示实验，在实践中收到了明显的教学效果。
实验原理：
当电流通过玩具直流电动机时，电动机转动起来，它相当于一个非纯电阻；当电流通过玩具直流电动机时，用手握住电动机转轴，使电动机不转动，这时它相当于一个纯电阻。分别测量这两种情况下流过玩具电动机的电流值、它两端的电压值，用多用电表测出电动机的电阻，利用公式
计算出热功率；利用公式P=UI计算出总功率，再求出两种情况下，热功率占总功率的百分比，虽然受误差、热损耗的影响不可能在实际实验中得到准确的能量关系数值，但通过这两个比值，可以反应出电流通过非纯电阻与纯电阻时，不同的能量转化关系。
［实验1］
实验器材：
多用电表，两节新的1号干电池，玩具直流电动机，J0402型电流表100mA量程，J0402型电压表3V量程，滑动变阻器（0～50Ω）。
实验步骤：
(1)用多用电表测出电动机电阻为3Ω。
图1
(2)按图1所示电路图连接好电路。
(3)闭合开关，使电动机转动，调节滑动变阻器的阻值，记录电压、电流值。
(4)分别计算热功率、总功率及热功率占总功率的百分比，对比功率关系。
数据见表1：
表1
实验结论：
电流通过非纯电阻时，热功率在总功率中所占比值较小。
［实验2］
实验器材：
两节新的1号干电池，玩具直流电动机，J0402型电流表1A量程，J0402型电压表3V量程，滑动变阻器（0～20Ω）。
实验电路图如图1所示，闭合开关S后，注意用手握住电动机转轴，使电动机不转动。其他实验步骤与实验1的步骤相同。
数据见表2：
表2
实验结论：
电流通过纯电阻时，热功率在总功率中所占比值很高。
教师可以引导学生对比两个实验结论、考虑电动机转动时具有什么能量，纯电阻发热后与电动机外壳、周围空气的热传导问题等，在此基础上，教师稍加分析，学生就很容易理解在理想情况下，能量关系是：电流通过非纯电阻时，
；电流通过纯电阻时，
。