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【摘要】为了完成教学任务，达到教学的目的，是每一位教师的真诚愿望和一直追求的目标。本文主要阐述通过制作实验设备，并利用实验设备来自始至终贯穿于整个教学之中。通过采用直观的教学方法，提高教学效果。
【关键词】制作设备 实验演示 激发兴趣
《电工基础》是技工校电器专业学生必修的课程，也是培养技术人才必须具备的理论基础。但由于它具有理论性、抽象性、实验性均较强的特点，加上近年来自各地区的技工校生源素质有所下降，学生在学习这门课程时感到原理抽象、内容繁杂、枯燥难懂，畏难情绪油然而生，久而久之，就会失去学习的兴趣。那么，如何有效地解决这一问题呢？本人结合多年电器专业课的教学经验，经过反复的思考和摸索，制定出解决问题的教学方案。
一、制作实验设备，省钱简单易做
示波器是一种适用于做《电工基础》实验的仪器，但在上课时要使每位学生或几位学生拥有一台示波器进行实验操作，在大多数情况下，学校由于客观条件的限制而无法满足这个要求。经试验，将黑白电视机稍加改装，就既能保留电视机原有的功能，又能代替示波器做《电工基础》课程中的很多实验，其优点是一物多用，改装简单易行，只花一至二元钱，就可以达到满意的效果。
1．改装的原理
黑白电视机显像管的颈部有两个偏转线圈，一个是行偏转线圈（线圈外形较短，线径稍粗，电阻值约为0.8－1Ω），另一个是场偏转线圈（线圈外形较长，线径稍细，电阻值约为3－5Ω）。行偏转线圈内通入频率为15625Hz的锯齿波电流，可使电子束在屏幕上作水平扫描，而场偏转线圈内通入频率为50 Hz的锯齿波电流，可使电子束在屏幕上作上下扫描，若把行偏转线圈断开，则电视机屏幕中央会出现一条竖直亮线，这一亮线是由场扫描信号的作用而产生的，因扫描频率较低，很适合作为显示低频信号的X轴时基线。如果把行偏转线圈当作示波器中示波管的Y轴偏转板用，在原行偏转线圈内通入实验的信号电流，就可以在屏幕上出现相应的波形。
2．改装的方法
以中夏牌5.5英寸黑白电视机为例，在印制电路板上找到有行偏转线圈“H1— H2”的标志处，将两接线端的导线焊下，另找一个双掷开关，按图（1）连接。连接时要特别注意原接线位置不要搞错，以免造成在收看电视节目时图像出现左右对调现象。
接通电源后，当双掷开关扳向收看电视一方时，仍可收看电视节目，当双掷开关扳向示波器一方时，分别调节电视机的亮度和对比度旋钮，使屏幕上出现合适的亮线。取一块与电视机屏幕尺寸一样的透明胶片，在胶片上画好坐标和方格，然后设法将胶片固定在屏幕前方，
使胶片上的X轴坐标线与电视机屏幕上的竖直亮线重合，胶片上的Y坐标轴与屏幕的底边重合，再将电视机顺时针方向旋转90°角，则可开始做实验了。电视机旋转90°角的目的是让竖直亮线（相当于示波器的X轴）横过来，便于适应实验者习惯上的观察。
二、实验举例演示 剖析物理现象
通过改装后的电视机，可以做以下的实验。
实验1：演示电磁感应
将铁芯可拆的变压器次级“0－6V”的线圈两接线端接在原行偏转线圈上，组成闭合回路，用一条形磁铁在线圈内上下移动，会看到亮线在Y轴上下移动；当把磁铁放在线圈内不移动时，亮线停在X轴上。这说明了穿过闭合回路的磁通量只有在发生变化时，在闭合回路中才产生感生电流。
通过此实验可进一步帮助学生加深理解感生电动势的公式e=LBV：①当磁铁缓慢插入或抽出线圈时，亮线在Y轴上移动的幅度较小；当快速插入或抽出线圈时，亮线在Y轴上移动的幅度较大。这说明了导体切割磁力线的速度越快产生的感生电动势越大；②如果用两根条形磁铁同极性并列，使磁性增强，同时仍以相同的速度V插入或抽出线圈时，亮线在Y轴上移动的幅度明显加大，这说明了磁感应强度B越大，产生的感生电动势越大；③用约15米长的漆包线，在一个直径约为Φ50mm的硬纸筒上（纸筒直径可视条形磁铁截面而定），用此漆包线先后分别绕制20匝，30匝，40匝的线圈，用同样方法可以看到，线圈匝数越多，亮线偏离X轴的距离越大，这也说明了导体切割磁力线的有效长度L越长，产生的感生电动势越大。
实验2：验证楞次定律
在上述电磁感应实验中，当磁铁快速插入线圈时，若亮线沿Y轴向上（或向下）移动，则磁铁抽出时亮线沿Y轴向下（或向上）移动，说明感生电流的方向与导体运动的方向有关。如果把磁极方向调换，当磁铁再次快速插入线圈时亮线向下（或向上）移动，抽出磁铁时亮线向上（或向下）移动，这又说明感生电流的方向与磁场方向有关。
如果先用一节干电池接在行偏转线圈上，确定出亮线位移方向和电流方向的关系，然后用亮线位移的方向确定出感生电流的方向，这就可以得出：感生电流的方向，总是要使其产生的磁场阻碍原来磁场的变化，由此就验证了楞次定律。
实验3：演示洛仑兹力
当屏幕上出现亮线时，手持马蹄形磁铁在屏幕前转动，则会看到亮线发生偏向弯曲，这是由于磁场对运动电子束(洛仑兹力)作用的结果。磁铁越靠近亮线，则亮线弯曲越大。改变磁极位置，亮线弯曲方向就改变。这样就会帮助学生进一步理解洛仑兹力的大小与磁感应强度的关系。
特别说明：做此实验时，切忌使用彩色电视机，否则彩色显像管会受磁，产生色斑，导致图像失真。
实验4：演示电容器的充电和放电
将一只耐压为16V，电容量为470uF—2200uF的电容器和一个单刀双掷开关，接成如图(2)所示电路。当开关K扳向位置“3”时，屏幕上出现瞬时充电电流波形；当开关K扳向位置“1”时，又会在反方向上出现瞬时放电电流波形。在实验中还会观察到，电压高，容量大时，充放电时的电流就越大。
实验5：演示线圈的耦合关系
用一个220V／6V的变压器，并取出原副线圈L1、L2，将L2接在行偏转线圈上，L1两端接上4—6V交流电压，移动L2逐渐远离L1，屏幕上的波形幅度将由大变小，说明两个线圈的耦合程度与两个线圈之间的距离有关，转动L2线圈，会看到当两个线圈的轴线互相垂直时，显示波形近似直线，说明两个线圈的耦合最弱；将L1加上屏蔽罩，无论怎么样转动L2，感应出的波形均为直线，这说明此时两个线圈耦合近似于零；再将两线圈L1、L2中间插入同一条铁芯，感应出的波形幅度大增，这又说明了此时两个线圈耦合大大增强。
实验6：演示变压器原理
在一个可拆式变压器的铁芯上套两个0－8V的线圈，如图（3）所示，在初级接上小灯泡、电池和开关K，次级接行偏转线圈。闭合开关K，灯泡亮，但屏幕上的亮线在X轴上，说明直流电不能从初级通过变压器的铁芯传到次级去。若将开关K反复闭合和断开几次，会看到亮线在X轴的上方或下方抖动，这说明只有当初级线圈中的电流发生变化时，次级才有感应电压；如果把初级的电源换成交流电压，会看到屏幕上出现交流电波形，初级电压越高，屏幕上的波形幅度越大，这又说明了交流电压能通过变压器传输。
实验7：演示直流电波形
将两节干电池与小灯泡，一只电位器和电视机原行偏转线圈组成串联电路，如图（4）所示，这时会看到亮线移至X轴的上方（或下方），将电池的极性改变，则亮线会移至X轴的下方（或上方），改变电位器的阻值，使灯泡亮度改变，此时亮线离X轴的距离也会随着变化，灯泡由暗变亮时，亮线离X轴由近及远，灯泡由亮变暗时，亮线离X轴由远及近。
实验：8演示交流电波形
用一只220V/4V的电源变压器，将其次级4V的交流输出端接在原行偏转线圈上，在初级通入220V的交流电后，再调节场频旋纽，在屏幕上可观察到交流电的波形。
实验9：演示半波或全波整流的波形
将电源变压器次级交流4V输出端串接一只整流二极管后，接在行偏转线圈上，如图（5）所示，即可看到半波整流后的波形。以同样的方法，如图（6）所示，将两个整流二极管做成的全波整流电路输出的脉动成份较大的电流接在行偏转线圈上也可以观察到全波整流后的波形。再以同样的方法，在图（5）和图（6）中，在半波及全波整流后分别并接一个电解电容器，就可以观察到半波整流和全波整流经电容器滤波后得到的脉动成份较小的电流波形。
三、 激发兴趣，提高学习主动性
兴趣是积极性的来源，它是以认识和探索某种事物的需要为基础，是推动人们认识事物、探求事物发展规律的一种动力，是学生学习的强大动力，是智力发展的基础，是开发潜能的钥匙。爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师。”学生只有对电工课感兴趣，才能把心理活动指向集中在学习的对象上，使感知活跃，精力集中，观察敏锐，记忆持久，从而调动学生学习的积极性，才能学好电工课。通过在课堂上演示这些实验，使看不见摸不着的东西可以在屏幕上很直观地表现出来，使抽象的知识具体化，枯燥乏味的知识兴趣化，有助于培养学生的想象能力、思维能力和记忆能力。除了我在课堂上演示这些实验之外，还让学生亲自动手做实验，直接感受、眼见为实。采用这种教学方式，激发了学生的兴趣，增强了学习的信心，促使学生由“要我学”向“我要学”的转变，从而提高了教学的效果。
总之，在《电工基础》的教学中，为取得最佳的教学效果，教师必须根据不同的教学内容和目的，选择最优的教学方法，想方设法辅以恰当的设备条件，必定会取得令人满意的效果。
（作者单位：543002广西梧州市轻工技工学校）
【关键词】制作设备 实验演示 激发兴趣
《电工基础》是技工校电器专业学生必修的课程，也是培养技术人才必须具备的理论基础。但由于它具有理论性、抽象性、实验性均较强的特点，加上近年来自各地区的技工校生源素质有所下降，学生在学习这门课程时感到原理抽象、内容繁杂、枯燥难懂，畏难情绪油然而生，久而久之，就会失去学习的兴趣。那么，如何有效地解决这一问题呢？本人结合多年电器专业课的教学经验，经过反复的思考和摸索，制定出解决问题的教学方案。
一、制作实验设备，省钱简单易做
示波器是一种适用于做《电工基础》实验的仪器，但在上课时要使每位学生或几位学生拥有一台示波器进行实验操作，在大多数情况下，学校由于客观条件的限制而无法满足这个要求。经试验，将黑白电视机稍加改装，就既能保留电视机原有的功能，又能代替示波器做《电工基础》课程中的很多实验，其优点是一物多用，改装简单易行，只花一至二元钱，就可以达到满意的效果。
1．改装的原理
黑白电视机显像管的颈部有两个偏转线圈，一个是行偏转线圈（线圈外形较短，线径稍粗，电阻值约为0.8－1Ω），另一个是场偏转线圈（线圈外形较长，线径稍细，电阻值约为3－5Ω）。行偏转线圈内通入频率为15625Hz的锯齿波电流，可使电子束在屏幕上作水平扫描，而场偏转线圈内通入频率为50 Hz的锯齿波电流，可使电子束在屏幕上作上下扫描，若把行偏转线圈断开，则电视机屏幕中央会出现一条竖直亮线，这一亮线是由场扫描信号的作用而产生的，因扫描频率较低，很适合作为显示低频信号的X轴时基线。如果把行偏转线圈当作示波器中示波管的Y轴偏转板用，在原行偏转线圈内通入实验的信号电流，就可以在屏幕上出现相应的波形。
2．改装的方法
以中夏牌5.5英寸黑白电视机为例，在印制电路板上找到有行偏转线圈“H1— H2”的标志处，将两接线端的导线焊下，另找一个双掷开关，按图（1）连接。连接时要特别注意原接线位置不要搞错，以免造成在收看电视节目时图像出现左右对调现象。
接通电源后，当双掷开关扳向收看电视一方时，仍可收看电视节目，当双掷开关扳向示波器一方时，分别调节电视机的亮度和对比度旋钮，使屏幕上出现合适的亮线。取一块与电视机屏幕尺寸一样的透明胶片，在胶片上画好坐标和方格，然后设法将胶片固定在屏幕前方，
使胶片上的X轴坐标线与电视机屏幕上的竖直亮线重合，胶片上的Y坐标轴与屏幕的底边重合，再将电视机顺时针方向旋转90°角，则可开始做实验了。电视机旋转90°角的目的是让竖直亮线（相当于示波器的X轴）横过来，便于适应实验者习惯上的观察。
二、实验举例演示 剖析物理现象
通过改装后的电视机，可以做以下的实验。
实验1：演示电磁感应
将铁芯可拆的变压器次级“0－6V”的线圈两接线端接在原行偏转线圈上，组成闭合回路，用一条形磁铁在线圈内上下移动，会看到亮线在Y轴上下移动；当把磁铁放在线圈内不移动时，亮线停在X轴上。这说明了穿过闭合回路的磁通量只有在发生变化时，在闭合回路中才产生感生电流。
通过此实验可进一步帮助学生加深理解感生电动势的公式e=LBV：①当磁铁缓慢插入或抽出线圈时，亮线在Y轴上移动的幅度较小；当快速插入或抽出线圈时，亮线在Y轴上移动的幅度较大。这说明了导体切割磁力线的速度越快产生的感生电动势越大；②如果用两根条形磁铁同极性并列，使磁性增强，同时仍以相同的速度V插入或抽出线圈时，亮线在Y轴上移动的幅度明显加大，这说明了磁感应强度B越大，产生的感生电动势越大；③用约15米长的漆包线，在一个直径约为Φ50mm的硬纸筒上（纸筒直径可视条形磁铁截面而定），用此漆包线先后分别绕制20匝，30匝，40匝的线圈，用同样方法可以看到，线圈匝数越多，亮线偏离X轴的距离越大，这也说明了导体切割磁力线的有效长度L越长，产生的感生电动势越大。
实验2：验证楞次定律
在上述电磁感应实验中，当磁铁快速插入线圈时，若亮线沿Y轴向上（或向下）移动，则磁铁抽出时亮线沿Y轴向下（或向上）移动，说明感生电流的方向与导体运动的方向有关。如果把磁极方向调换，当磁铁再次快速插入线圈时亮线向下（或向上）移动，抽出磁铁时亮线向上（或向下）移动，这又说明感生电流的方向与磁场方向有关。
如果先用一节干电池接在行偏转线圈上，确定出亮线位移方向和电流方向的关系，然后用亮线位移的方向确定出感生电流的方向，这就可以得出：感生电流的方向，总是要使其产生的磁场阻碍原来磁场的变化，由此就验证了楞次定律。
实验3：演示洛仑兹力
当屏幕上出现亮线时，手持马蹄形磁铁在屏幕前转动，则会看到亮线发生偏向弯曲，这是由于磁场对运动电子束(洛仑兹力)作用的结果。磁铁越靠近亮线，则亮线弯曲越大。改变磁极位置，亮线弯曲方向就改变。这样就会帮助学生进一步理解洛仑兹力的大小与磁感应强度的关系。
特别说明：做此实验时，切忌使用彩色电视机，否则彩色显像管会受磁，产生色斑，导致图像失真。
实验4：演示电容器的充电和放电
将一只耐压为16V，电容量为470uF—2200uF的电容器和一个单刀双掷开关，接成如图(2)所示电路。当开关K扳向位置“3”时，屏幕上出现瞬时充电电流波形；当开关K扳向位置“1”时，又会在反方向上出现瞬时放电电流波形。在实验中还会观察到，电压高，容量大时，充放电时的电流就越大。
实验5：演示线圈的耦合关系
用一个220V／6V的变压器，并取出原副线圈L1、L2，将L2接在行偏转线圈上，L1两端接上4—6V交流电压，移动L2逐渐远离L1，屏幕上的波形幅度将由大变小，说明两个线圈的耦合程度与两个线圈之间的距离有关，转动L2线圈，会看到当两个线圈的轴线互相垂直时，显示波形近似直线，说明两个线圈的耦合最弱；将L1加上屏蔽罩，无论怎么样转动L2，感应出的波形均为直线，这说明此时两个线圈耦合近似于零；再将两线圈L1、L2中间插入同一条铁芯，感应出的波形幅度大增，这又说明了此时两个线圈耦合大大增强。
实验6：演示变压器原理
在一个可拆式变压器的铁芯上套两个0－8V的线圈，如图（3）所示，在初级接上小灯泡、电池和开关K，次级接行偏转线圈。闭合开关K，灯泡亮，但屏幕上的亮线在X轴上，说明直流电不能从初级通过变压器的铁芯传到次级去。若将开关K反复闭合和断开几次，会看到亮线在X轴的上方或下方抖动，这说明只有当初级线圈中的电流发生变化时，次级才有感应电压；如果把初级的电源换成交流电压，会看到屏幕上出现交流电波形，初级电压越高，屏幕上的波形幅度越大，这又说明了交流电压能通过变压器传输。
实验7：演示直流电波形
将两节干电池与小灯泡，一只电位器和电视机原行偏转线圈组成串联电路，如图（4）所示，这时会看到亮线移至X轴的上方（或下方），将电池的极性改变，则亮线会移至X轴的下方（或上方），改变电位器的阻值，使灯泡亮度改变，此时亮线离X轴的距离也会随着变化，灯泡由暗变亮时，亮线离X轴由近及远，灯泡由亮变暗时，亮线离X轴由远及近。
实验：8演示交流电波形
用一只220V/4V的电源变压器，将其次级4V的交流输出端接在原行偏转线圈上，在初级通入220V的交流电后，再调节场频旋纽，在屏幕上可观察到交流电的波形。
实验9：演示半波或全波整流的波形
将电源变压器次级交流4V输出端串接一只整流二极管后，接在行偏转线圈上，如图（5）所示，即可看到半波整流后的波形。以同样的方法，如图（6）所示，将两个整流二极管做成的全波整流电路输出的脉动成份较大的电流接在行偏转线圈上也可以观察到全波整流后的波形。再以同样的方法，在图（5）和图（6）中，在半波及全波整流后分别并接一个电解电容器，就可以观察到半波整流和全波整流经电容器滤波后得到的脉动成份较小的电流波形。
三、 激发兴趣，提高学习主动性
兴趣是积极性的来源，它是以认识和探索某种事物的需要为基础，是推动人们认识事物、探求事物发展规律的一种动力，是学生学习的强大动力，是智力发展的基础，是开发潜能的钥匙。爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师。”学生只有对电工课感兴趣，才能把心理活动指向集中在学习的对象上，使感知活跃，精力集中，观察敏锐，记忆持久，从而调动学生学习的积极性，才能学好电工课。通过在课堂上演示这些实验，使看不见摸不着的东西可以在屏幕上很直观地表现出来，使抽象的知识具体化，枯燥乏味的知识兴趣化，有助于培养学生的想象能力、思维能力和记忆能力。除了我在课堂上演示这些实验之外，还让学生亲自动手做实验，直接感受、眼见为实。采用这种教学方式，激发了学生的兴趣，增强了学习的信心，促使学生由“要我学”向“我要学”的转变，从而提高了教学的效果。
总之，在《电工基础》的教学中，为取得最佳的教学效果，教师必须根据不同的教学内容和目的，选择最优的教学方法，想方设法辅以恰当的设备条件，必定会取得令人满意的效果。
（作者单位：543002广西梧州市轻工技工学校）