熒光燈原理演示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熒光燈原理演示裝置，包括箱子、熒光燈、輝光球和高壓靜電發(fā)生器，箱子的外部正面安裝有熒光燈，熒光燈兩端外側(cè)纏有兩片金屬片，金屬片通過導(dǎo)線與高壓靜電發(fā)生器連接，箱子的內(nèi)部放置有輝光球。箱子的外部正面還固定有滑桿，滑桿上安裝有氖泡。本熒光燈原理演示裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用簡便，演示的現(xiàn)象有趣，在教學(xué)過程中，用逐步漸進的方式引起學(xué)生的思考，魔術(shù)般懸疑的教學(xué)問題情境會使學(xué)生很快地進入“探究者”的角色，積極地思考探索產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，從而理解掌握熒光燈的工作原理。
【專利說明】熒光燈原理演示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及教具領(lǐng)域，特別是一種熒光燈原理演示的教具裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 物理學(xué)是一門以自然界的事物、現(xiàn)象、規(guī)律為探究對象的基礎(chǔ)學(xué)科，實驗是教學(xué)過 程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，運用恰當(dāng)?shù)膶嶒灲叹?，既能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手操作能 力，又有利于他們分析、思維等能力的提高，更容易給學(xué)生提供探究創(chuàng)新的機會。對初學(xué)物 理的中學(xué)生來說，只要激發(fā)起他們學(xué)習(xí)的興趣，他們就會以滿腔的熱情，積極主動地投入到 物理學(xué)習(xí)中，物理課堂就會變得開放、活躍，氣氛熱烈，教學(xué)效果自然會倍增。自制教具的 設(shè)計是應(yīng)用科技知識與教學(xué)經(jīng)驗進行創(chuàng)造性的活動，任何一件教具的設(shè)計者都是經(jīng)過一番 思考，然后出現(xiàn)創(chuàng)意、構(gòu)思和設(shè)計，只要不是單純模仿，必然會有所創(chuàng)新，這種創(chuàng)新的實踐過 程包含著制作者的創(chuàng)造精神。所以物理課程標(biāo)準(zhǔn)中指出：提倡使用身邊的物品進行物理實 驗。使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種物理實驗，可以拉近物理學(xué)與生活的距 離，讓學(xué)生深切感受到科學(xué)的真實性，感受到科學(xué)和日常生活的關(guān)系。
[0003] 熒光燈工作原理的講授在教學(xué)中是一個難點：自感電壓使燈絲受熱發(fā)射電子，電 子與光管內(nèi)汞原子發(fā)生碰撞產(chǎn)生紫外光，紫外線照射燈管內(nèi)壁上的熒光粉激發(fā)出可見光。 但這些工作過程都被不透明的熒光粉掩蓋在燈管內(nèi)部，無法觀察。因此，難以給學(xué)生帶來直 接的感性認識。
[0004] 而市場上關(guān)于演示熒光燈工作原理的儀器在設(shè)計上偏重于對外接電路的分析以 及自感電壓的產(chǎn)生，內(nèi)容偏難、生澀枯燥。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用簡便，演示現(xiàn)象有趣的熒光燈原理演 示裝置。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明熒光燈原理演示裝置，包括箱子、熒光燈、輝光球和高壓 靜電發(fā)生器，所述箱子的外部正面固定有熒光燈，所述熒光燈兩端外側(cè)纏有兩片金屬片，金 屬片通過導(dǎo)線與高壓靜電發(fā)生器連接，所述箱子的內(nèi)部放置有輝光球。
[0007] 所述箱子的外部正面還固定有滑桿，所述滑桿上安裝有氖泡。
[0008] 所述箱子的外部背面設(shè)有開口，開口處設(shè)有開閉門。
[0009] 本發(fā)明的實質(zhì)性特點和進步是： 本申請的熒光燈原理演示裝置，將輝光球放置在密閉的箱子內(nèi)部，利用輝光球工作時 在球中央的電極周圍形成一個類似點電荷的電場，箱子外部固定有熒光燈，人體在接觸熒 光燈燈管時造成靜電電壓差，使熒光燈能夠在不接交流電的情況下憑雙手的接觸就能發(fā) 亮，營造出徒手點燈的有趣現(xiàn)象，裝置還安裝有氖泡對輝光球的電場做檢驗，連接的高壓靜 電發(fā)生器對熒光燈的工作原理作進一步的闡釋。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用簡便，演示的現(xiàn)象有 趣，在教學(xué)過程中，用逐步漸進的方式引起學(xué)生的思考，魔術(shù)般懸疑的教學(xué)問題情境會使學(xué) 生很快地進入"探究者"的角色，積極地思考探索產(chǎn)生現(xiàn)象的原因，從而理解掌握熒光燈的 工作原理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本熒光燈原理演示裝置的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0011] 圖2是圖1的后視圖。
[0012] 圖中零部件序號及名稱： 箱子1，滑桿2,氖泡3,突光燈4,金屬片5,高壓靜電發(fā)生器6,開閉門7,開口 8,輝光球 9〇

【具體實施方式】
[0013] 以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施結(jié)構(gòu)。
[0014] 參看圖1、圖2所示，本熒光燈原理演示裝置，包括箱子1、熒光燈4、輝光球9和高 壓靜電發(fā)生器6,箱子1的外部正面安裝有熒光燈4,熒光燈4兩端外側(cè)纏有兩片金屬片5， 金屬片5通過導(dǎo)線與高壓靜電發(fā)生器6連接，箱子1的內(nèi)部放置有輝光球9。箱子1的外部 正面還固定有滑桿2,滑桿2上安裝有氖泡3,氖泡3可在滑桿2上下滑動，箱子1的外部背 面設(shè)有開口 8,開口 8處設(shè)有開閉門7。
[0015] 下面結(jié)合附圖以及工作過程描述本熒光燈原理演示裝置的工作原理： 輝光球又稱為電離子魔幻球，密閉球殼采用高強度的透明玻璃制成，球內(nèi)充有稀薄的 惰性氣體(如氬氣等)，球體中心為一個黑色電極，電極內(nèi)由金屬絲彎繞后填充，底座內(nèi)安裝 有振蕩電路板。向輝光球輸入低壓直流電(一般在5~12V)振蕩電路板會將其變成高壓脈沖 直流電使球體中心的電極具有極高的電壓通常在10000V以上。此時電極與外球之間產(chǎn)生 極高的電勢差，由E=U/d可知，球體內(nèi)存在著很強的電場。
[0016] 熒光燈的發(fā)光原理：自感電壓使燈絲受熱發(fā)射電子，電子與光管內(nèi)汞原子發(fā)生碰 撞產(chǎn)生紫外光，紫外線照射燈管內(nèi)壁上的熒光粉激發(fā)出可見光。
[0017] 演示過程及原理： (1)打開箱子1背面的開閉門7,從開口 8處將輝光球9放置在箱子1內(nèi)部，關(guān)上開閉 門7。箱子1不透光，無法看清箱子1內(nèi)部結(jié)構(gòu)便于對輝光球9進行隱藏，箱子1外部固定 有熒光燈4,熒光燈4并未連接電源。接通輝光球9電源的情況下，用手接觸熒光燈4燈管， 發(fā)現(xiàn)熒光燈4被點亮，營造出徒手點燈的奇妙現(xiàn)象。
[0018] 這是由于輝光球9的特性，接通輝光球9的電源后，輝光球9球內(nèi)的電極周圍形成 一個類似點電荷的電場，電極與外球之間產(chǎn)生了極高的電勢差。由于突光燈4靠近輝光球 9,人體接觸熒光燈4時會造成靜電電壓差，使燈管內(nèi)的氣體被激發(fā)，被激發(fā)的汞氣體分子 產(chǎn)生紫外線，紫外線照射燈管內(nèi)壁上的熒光粉激發(fā)出白色可見光。
[0019] (2)箱子1外部固定有滑桿2,滑桿2安裝有氖泡3,氖泡3可在滑桿2上下滑動。 氖泡3是一種無色惰性氣體(氖氣）的燈泡管，在電場激發(fā)下能產(chǎn)生透射力很強的紅光。利 用氖泡3檢驗出箱子1周圍具有電場，并且氖泡3在滑桿2上下地滑動，越靠近箱子1內(nèi)部 的輝光球9,電場越強--即氖泡3越亮，以此解釋了由于電場的存在才使得熒光燈4可被 點亮。此時可打開箱子1背面的開閉門7,拿出輝光球9,解釋電場的來源，并講解輝光球9 產(chǎn)生電場的原理。
[0020] (3)斷開輝光球9電源。熒光燈4兩端外側(cè)纏有金屬片5,金屬片5通過導(dǎo)線與高 壓靜電發(fā)生器6連接，打開高壓靜電發(fā)生器6電源，即在熒光燈4燈管產(chǎn)生高壓靜電，使燈 管內(nèi)的氣體被激發(fā)，被激發(fā)的汞氣體分子產(chǎn)生紫外線，紫外線照射燈管內(nèi)壁上的熒光粉激 發(fā)出白色可見光，由此演示講解熒光燈4的發(fā)光過程，通過熒光燈4不同的點亮方式，加深 印象便于理解熒光燈4發(fā)光原理。
【權(quán)利要求】
1. 一種熒光燈原理演示裝置，其特征在于：包括箱子（1)、熒光燈（4)、輝光球（9)和高 壓靜電發(fā)生器（6)，所述箱子（1)的外部正面固定有熒光燈（4)，所述熒光燈（4)兩端外側(cè)纏 有兩片金屬片（5)，金屬片（5)通過導(dǎo)線與高壓靜電發(fā)生器（6)連接，所述箱子（1)的內(nèi)部放 置有輝光球（9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈原理演示裝置，其特征在于：所述箱子（1)的外部正面 還固定有滑桿（2 )，所述滑桿（2 )上安裝有氖泡（3 )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光燈原理演示裝置，其特征在于：所述箱子（1)的外部背面 設(shè)有開口（8)，開口（8)處設(shè)有開閉門（7)。
【文檔編號】G09B23/18GK104064085SQ201410287692
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】宋暉 申請人:南寧市第二中學(xué)