初中物理电学实验 用学生电源和电池 效果一样吗?

沃德科学仪器　04-21 20:35

初中物理做电学实验离不开电源，学生电源和电池选择哪一个呢?学校实验室有大量的04001型学生电源，使用非常方便，如果需要电池，只能临时购买，很耽误时间。因此很多老师做实验时图省事，用到直流电源时，往往都是用学生电源的直流输出作为实验电源，真正用电池做实验的很少。

实际上学生电源的直流输出(只经过4只二极管简单整流)为脉动直流，与化学电池有很大的不同，不是完全可以代替的，在很多实验中用学生电源作为实验电源的结果是导致实验现象不明显或不成功．现举例如下：

1、做“演示自感现象”的实验时，实验电源最好用干电池(有铅酸电池更好)，如果用学生电源的直流输出(稳压输出电流只有0．5A，当然不能用)作为实验电源，无论是通电自感还是断电自感，现象都不明显．

2、做“练习使用示波器”实验时，有一步骤要求学生“观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节”，进行该步实验需要把示波器的扫描范围置于“外X”，并在“Y输入”加一直流电压，加这一直流电压用一节干电池即可，此时可看到亮斑在竖直方向偏移明显，如果用学生电源，屏幕上会出现一条竖直亮线(用学生电源直流输出亮线长一些，稳压输出亮线短一些)，不会出现亮斑，更不能观察到亮斑的移动，实验不能成功。

3、演示电容器充放电实验时慎用学生电源，该实验可采用如图2所示的电路，单刀双掷开关掷向2时，电源通过灯泡给电容器充电，就会看到灯泡亮一下，电容器充电完毕后再把开关掷向1。电容器通过灯泡放电，灯泡又亮一下。如果用学生电源的直流输出做为本实验的电源，电容器充电结束后两极电压为电源输出脉动电压的最大值，这个电压远高于电源的标称输出电压，如果所用的电容器的电容值又较大的话，通过灯泡放电时极易烧毁灯泡。

笔者试过，把04001型学生电源的电压选择旋钮置于6V位置，用直流输出给一个额定电压6V的灯泡供电，灯泡正常发光，用该输出给一个10000uF的电解电容器(从旧功放上拆下)充电后，测电容器两极的电压达到11V，把这个充好电的电容器通过上述灯泡放电，瞬间就烧毁了灯泡。通过这个例子说明，学生电源直流输出的脉动直流最大值和有效值并不是简单的2倍关系，因为制造学生电源时要考虑电源内部的降压变压器线圈的电阻和由此产生的电压降，电源标称的输出电压应该是接规定负载时，负载两端电压的有效值，空载及给电容器充电时电压要更大一些。

学生电源的直流输出为脉动直流，稳压输出的电压也有少许变化，化学电池在放电时间不太长时可以认为是恒定电压，二者是有区别的，因此在做电学实验时，用何种电源要根据电路特点和实验要求来确定，并不是所有的电学实验的电源都可以用学生电源，电池也是必不可少的。