每日科学（第10期）——电流方向与发光二极管
演示学生：施睿怡 指导老师：谢海鹏
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学习目标：
l 通过这个实验，学生将能够理解电流方向的概念。
l 通过这个实验，学生将能够理解什么是发光二极管，知道发光二极管的单向导通性，并使用发光二极管（LED）来展示电流方向的变化。
l 观察并记录实验结果，培养科学探究的能力。
实验原理：
l 手摇发电机是一个能将机械能转换成电能的装置，它通过手动旋转，驱动内部的磁铁相对线圈做机械运动，根据法拉第电磁感应定律，这个相对运动产生了变化的磁通量，从而在线圈中感应出电流。
l 发光二极管是一种半导体器件，它可以将电能转换为光能。LED有一个重要的特性，那就是它是单向导电的，即只有在正确极性下LED才会发光。需要确保电流从阳极流向阴极。
材料准备：
l 手摇发电机一台。
l 电机风扇一台。
l 发光二极管一个
l 小电阻一个
l 导线若干。
l 开关一个
实验步骤：
1. 将手摇发电机的两根导线连接到电风机的两个电极上，确保连接牢固。
2. 在不接线的情况下先观察手摇发电机，找到旋转把手的位置，并尝试转动熟悉感觉。
3. 在接电风扇之前，先预测当手摇发电机一旋转，电流的流向是从发电机的哪一端流向另一端的，以及这会使电风扇往哪个方向旋转。
4. 旋转手摇发电机的把手，尽量保持匀速旋转，并观察电风扇是否开始转动。若电风机开始转动，说明电路是闭合的，并且手摇发电机在产生电流。
5. 观察并记住电风扇的转向，这与电流的方向是一致的。
6. 记录电风扇的转动情况，并分析与原来预测的电流方向是否吻合。
7. 使用两根导线连接风扇、发光二极管和电阻。
8. 注意极性：如前面所提到的，发光二极管是极性器件。确保将LED的正极连接到导线与风扇的电极相连的一端，负极连接到电阻，再连接到开关的一端，否则LED将无法发光。
9. 完成电路：确保所有连接都牢固无松动，并确保导线不会碰到其他金属物体或导体。
10. 开始手摇：通过手摇发电机手动旋转，观察风扇是否转动，发光二极管是否会发光。
11. 换一个旋转方向重复上一过程
12. 记录实验结果和结论
实验总结：
1、 学生可以讨论手摇发电机的工作原理，探究做实验时观察到的现象，并验证电流方向的实验结果是否与最初的预测相符。
2、 通过这个实验，学生将能够观察到电流通过发光二极管时的发光现象，理解电流的方向和发光二极管的工作原理和单向导通性
3、 引发科学好奇心：电路实验可以激发学生对科学的兴趣和好奇心，让他们主动去思考和发问。他们可能会提出一系列问题，从而促进他们对科学的进一步探索。
4、 促进学生的观察和思考能力：通过观察电机风扇的状态，学生可以观察到电路是否工作，LED是否亮起等实验现象，从而推断电路需要闭合、发光二极管具有单向导通性的科学道理，这可以培养学生的观察力和思考能力，引导他们思考为什么会出现这样的现象。
5、 培养实验操作能力：实施这个实验需要学生进行一系列的操作，如连接电路、按压电键，安装扇叶、电阻、发光二极管等。通过实际动手操作，学生可以培养实验技能和动手能力，提高他们的实验操作水平。
