“保险丝的作用”实验电路的改进

人教版课本中提供了两个简单的电路图来演示在电路发生短路或总功率过大的情况下，出现电路电流过大从而使保险丝熔断的情况。
　　
　　课本中的两个电路图如下：
　　

　　1常规处理中的不足
　　
　　1．1在演示“保险丝的作用“这个实验时，使用的用电器、开关、保险丝等均都是接在220伏的电源上，这样做实验，一不小心存在触电的危险性。若忘记关断电路开关就进行更换保险丝，很容易就把人体串联在220V电路出现危险。
　　
　　1．2保险丝发热熔断是一个瞬间的过程，学生来不及观察，而且熔断时产生的响声较大和太突然，学生容易产生惊恐的心理，不利于集中精神上课。
　　
　　l.3电路板的演示功能较简单
　　
　　鉴于上述种种不良影响，本人根据在实验室工作的多年经验，参考了有关的书籍和资料，对本实验进行了改进和创新，现介绍如下(见图3)。
　　

　　电路说明
　　
　　(1)输入220V的交流电压经过自耦变压器后输出电压为36V；
　　
　　(2)图A、B位置安装保险丝，保险丝选用直径为0.5mm，长度约为25cm左右的规格；
　　
　　(3)三个电灯并联在电路上，灯泡选用额定电压为36V额定功率为6W的车床灯泡；
　　
　　(4)图中C、D位置接上一段涂了酒精松香水的电阻丝。具体是选用了300W电炉上使用的发热丝，先将发热丝拉直对折并接成拟麻绳状(长度约15cm，电阻值约3欧)实验前先用毛笔在发热丝上涂上酒精松香溶液(即是将松香放入酒精内，待其熔化后即可)。
　　
　　2改进电路的优点
　　
　　2．1操作过程安全
　　
　　本实验通过自耦变压器后的输电压为交流36V，是安全使用电压，就算在实验过程中不小心带电操作也不会威胁到人体的安全。
　　
　　2．2可以将保险丝瞬间熔断的过程变成慢慢熔断的过程
　　
　　将上图的灯泡L1先接通，再将L2、L3顺次接通时，可演示电路中电功率逐步增大从而使流过保险丝的电流逐渐增大，保险丝产生的热逐渐增多，会出现先变软随后半弧状，然后慢慢烧断这样的一个形象直观的渐变过程，非常便于学生观察。
　　
　　2．3减低学生的惊吓程度
　　
　　将开关K接通造成断路熔断保险丝这个操作与原来的相比，因为电路使用的是36V电压，这个操作比原来使用220V电压时产生的剧烈程度有所减少，学生受惊吓程度会降低。
　　
　　2．4增加了演示功能
　　
　　这个实验电路图还比较保险丝与一般发热丝的异同。C、D位置在上述实验过程中都是连接一般导线，进行此项功能演示时就将前面提到的涂上松香酒精溶液的发热丝换上，再合上开关K，灯泡不亮，保险丝即熔断，发热丝冒出大量的白烟但不熔断，说明了发热丝和保险丝都是由电阻率大的材料制成，但发热丝的熔点高没有熔断，而保险丝的熔点低所以熔断了。