电磁学设计性实验论文

电磁学设计性实验论文

物理学院

2013 级4班

刘悦嘉（2013012817）

目录

（一）摘要

（二）关键词

（三）引言

（四）仪器

（五）原理

（六）制作过程

（七）实验结果及分析

（八) 仪器装置实物照片

（九）实验方法的改进 （十）实验设计方案的价值及应用

（十一）实验反思

房门报警器

一、摘要:现在生活中，报警器的应用极为广泛。随着科技的发展，报警器的

应用中也结合了许多高科技的因素，以提高报警器的使用价值。本文以简

单的房门报警器为例，简单介绍房门报警器的制作过程。

二、关键词：房门报警器 串并联电路

三、引言：

（一） 设计性实验选题

在设计性实验定题时，原选题为《磁悬浮模拟装置的制作》，但随着实验

的展开进行，遇到一些问题，比如：磁体间的相互作用力不容易控制、两

块或多块磁体之间引力或斥力没有明确的转变界限、磁体之间引力、斥力

的大小在不同方向无法定性测量等等。由于没有合理的解决办法，于是将

题目改变为《房门报警器的制作》。

（二） 房门报警器在实际生活中的应用

房门报警器分类：门磁报警器、门控防盗报警器（与本文的装置类似，不

同之处在于：若在灯亮之后一段时间内没有断开开关，则随着温度的升高，会触动报警器发出警鸣声）、压力报警器、窗户报警器（感应磁石）、等等。 房门报警器的发展前景： 随着我国国内生产总值稳定，人们对安防的意识也越

来越强，报警器也随之的增长，人们的生活水平有了很大的进步，但与此同时，社会人口的活动性大大增加了，社会结构和社会治安都日趋复

杂，进室抢窃、偷盗等诸多社会题目的频繁发生，使人们对家庭生命财产的安全越来越重视。所以，房门报警器有着良好的发展前景。

四、仪器：2.0V 干电池一节、导线若干、蜂鸣器一只、小灯泡一个、10欧姆

电阻一个、开关一个、电池盒一个、彩纸若干、木板一块

五、原理：实验装置为一个并联电路，如图所示：蜂鸣器与小灯泡串联，开关

在干路

六、制作过程：

1、选取大小合适的木板作为固定板，大小约为30cm ×20cm

2、在合适的位置钻4个孔作为开关和小灯泡的固定点，用铁丝固定开关和灯泡

3、取适当的位置，固定蜂鸣器及电池

4、用导线连接电路

5、制作房子模型，将小纸片放到开关电键连接处，使电路断开

6、将纸片与小房子的门连接，做到门的开/关与电路的接通/闭合达到一致

7、在房子一侧剪开一个小窗，使得在外部可以开到房门打开时，屋内灯亮

七、实验结果及分析

图1

做出以下分析

1、灯泡不亮，但蜂鸣器正常工作，所以电路仍为通路；

2、无法从蜂鸣器的震动情况判断其是否达到工作电压，所以改变电源电压， 将电动势从1、5V 增加至3V ，其他条件不变，连接电路。但是小灯泡依 旧不亮，蜂鸣器正常工作；继续增大电源电压至4.5V ，情况没有改变，所 以判断，不是电源电压存在问题；

3、用欧姆表分别测量蜂鸣器和小灯泡的电阻R1、R2，得R1=12KΩ,R2=O.5Ω, 所以判断是由于两个元件串联，蜂鸣器分得的电压过多，使得小灯泡不能得 到足够电压。所以在蜂鸣器两端并联一个1Ω的小电阻，闭合开关，灯泡依 旧不亮，计算可知，小灯泡还是没有获得足够的电压；

4、将电路进行修改，将蜂鸣器与小灯泡串联，小灯泡正常工作，蜂鸣器正常 工作

八、仪器装置实物照片

1、外观图

2、内部结构

九、实验方法的改进

本实验中的报警器装置，电路设计和实际应用中的电路比较接近，可仍有不足。

改进方法：可在电路中加入一个热敏电阻，与蜂鸣器在同一支路上，在热敏电阻的 温度升高到一定程度时，蜂鸣器所在支路为通路，报警器发出警鸣声，在蜂鸣器所 在支路加一个开关，开关处于闭合状态；在房门打开后，若断开开关，则房间内灯 亮但报警器不发出响声，若没有断开支路开关，则房间内灯亮，且一定时间后（可 选择灵敏的热敏电阻，以达到在很短的时间内发出报警声的效果），报警器发出警

鸣声。初步设计实验电路如下：

只是初步设想，热敏电阻在电路中的具体连接方法还需改进

十、实验设计方案的价值及应用 在生活中，房门报警器有着良好的发展前景；

在教学中，我认为可以利用此装置的设计、制作过程，给学生讲授电路的串并联结构，大电阻、小电阻串并联之后总电阻的变化，及电路元件工作异常的检查等知识点，可培养学生资助探究解决问题的能力，而不仅局限于书本上对知识的理解。 十一、实验反思 通过本次设计性实验，我认为，只有经过自己的思考、动手操作，得出的结论， 自己才能深刻的理解。每一位进行科学学习研究的学生，都应该注重培养提高自己 的动手操作能力及探究能力，不是只从书本上获得知识而没有自己的思考，就不能 在知识中加入自己的理解，这样也不能从根本上理解知识。

电磁学设计性实验论文

物理学院

2013 级4班

刘悦嘉（2013012817）

目录

（一）摘要

（二）关键词

（三）引言

（四）仪器

（五）原理

（六）制作过程

（七）实验结果及分析

（八) 仪器装置实物照片

（九）实验方法的改进 （十）实验设计方案的价值及应用

（十一）实验反思

房门报警器

一、摘要:现在生活中，报警器的应用极为广泛。随着科技的发展，报警器的

应用中也结合了许多高科技的因素，以提高报警器的使用价值。本文以简

单的房门报警器为例，简单介绍房门报警器的制作过程。

二、关键词：房门报警器 串并联电路

三、引言：

（一） 设计性实验选题

在设计性实验定题时，原选题为《磁悬浮模拟装置的制作》，但随着实验

的展开进行，遇到一些问题，比如：磁体间的相互作用力不容易控制、两

块或多块磁体之间引力或斥力没有明确的转变界限、磁体之间引力、斥力

的大小在不同方向无法定性测量等等。由于没有合理的解决办法，于是将

题目改变为《房门报警器的制作》。

（二） 房门报警器在实际生活中的应用

房门报警器分类：门磁报警器、门控防盗报警器（与本文的装置类似，不

同之处在于：若在灯亮之后一段时间内没有断开开关，则随着温度的升高，会触动报警器发出警鸣声）、压力报警器、窗户报警器（感应磁石）、等等。 房门报警器的发展前景： 随着我国国内生产总值稳定，人们对安防的意识也越

来越强，报警器也随之的增长，人们的生活水平有了很大的进步，但与此同时，社会人口的活动性大大增加了，社会结构和社会治安都日趋复

杂，进室抢窃、偷盗等诸多社会题目的频繁发生，使人们对家庭生命财产的安全越来越重视。所以，房门报警器有着良好的发展前景。

四、仪器：2.0V 干电池一节、导线若干、蜂鸣器一只、小灯泡一个、10欧姆

电阻一个、开关一个、电池盒一个、彩纸若干、木板一块

五、原理：实验装置为一个并联电路，如图所示：蜂鸣器与小灯泡串联，开关

在干路

六、制作过程：

1、选取大小合适的木板作为固定板，大小约为30cm ×20cm

2、在合适的位置钻4个孔作为开关和小灯泡的固定点，用铁丝固定开关和灯泡

3、取适当的位置，固定蜂鸣器及电池

4、用导线连接电路

5、制作房子模型，将小纸片放到开关电键连接处，使电路断开

6、将纸片与小房子的门连接，做到门的开/关与电路的接通/闭合达到一致

7、在房子一侧剪开一个小窗，使得在外部可以开到房门打开时，屋内灯亮

七、实验结果及分析

图1

做出以下分析

1、灯泡不亮，但蜂鸣器正常工作，所以电路仍为通路；

2、无法从蜂鸣器的震动情况判断其是否达到工作电压，所以改变电源电压， 将电动势从1、5V 增加至3V ，其他条件不变，连接电路。但是小灯泡依 旧不亮，蜂鸣器正常工作；继续增大电源电压至4.5V ，情况没有改变，所 以判断，不是电源电压存在问题；

3、用欧姆表分别测量蜂鸣器和小灯泡的电阻R1、R2，得R1=12KΩ,R2=O.5Ω, 所以判断是由于两个元件串联，蜂鸣器分得的电压过多，使得小灯泡不能得 到足够电压。所以在蜂鸣器两端并联一个1Ω的小电阻，闭合开关，灯泡依 旧不亮，计算可知，小灯泡还是没有获得足够的电压；

4、将电路进行修改，将蜂鸣器与小灯泡串联，小灯泡正常工作，蜂鸣器正常 工作

八、仪器装置实物照片

1、外观图

2、内部结构

九、实验方法的改进

本实验中的报警器装置，电路设计和实际应用中的电路比较接近，可仍有不足。

改进方法：可在电路中加入一个热敏电阻，与蜂鸣器在同一支路上，在热敏电阻的 温度升高到一定程度时，蜂鸣器所在支路为通路，报警器发出警鸣声，在蜂鸣器所 在支路加一个开关，开关处于闭合状态；在房门打开后，若断开开关，则房间内灯 亮但报警器不发出响声，若没有断开支路开关，则房间内灯亮，且一定时间后（可 选择灵敏的热敏电阻，以达到在很短的时间内发出报警声的效果），报警器发出警

鸣声。初步设计实验电路如下：

只是初步设想，热敏电阻在电路中的具体连接方法还需改进

十、实验设计方案的价值及应用 在生活中，房门报警器有着良好的发展前景；

在教学中，我认为可以利用此装置的设计、制作过程，给学生讲授电路的串并联结构，大电阻、小电阻串并联之后总电阻的变化，及电路元件工作异常的检查等知识点，可培养学生资助探究解决问题的能力，而不仅局限于书本上对知识的理解。 十一、实验反思 通过本次设计性实验，我认为，只有经过自己的思考、动手操作，得出的结论， 自己才能深刻的理解。每一位进行科学学习研究的学生，都应该注重培养提高自己 的动手操作能力及探究能力，不是只从书本上获得知识而没有自己的思考，就不能 在知识中加入自己的理解，这样也不能从根本上理解知识。