專利名稱：短路實驗演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中學(xué)物理教學(xué)儀器，特別是短路實驗演示裝置。
背景技術(shù)：
短路實驗是初中物理電學(xué)中的重要實驗，短路時，電流不經(jīng)過用電器，而只經(jīng)過導(dǎo)線，導(dǎo)線將發(fā)熱升溫，乃至發(fā)生火災(zāi)。學(xué)生在理解上的難點是局部短路時，電流是否不經(jīng)過用電器而直接從導(dǎo)線上流過；在電路分析時，學(xué)生能否不受短路導(dǎo)線的長度、位置及形狀上的影響，準(zhǔn)確地判斷出是否存在短路。現(xiàn)有實驗方案是將白熾燈泡與保險絲串聯(lián)在照明電路中，當(dāng)燈泡兩端被短路線直接連通時，燈泡不亮且伴有強(qiáng)烈的電弧火光及小聲的熔絲斷聲，該實驗的缺點是一是因危險性及爆炸性(產(chǎn)生電弧)，教師怕做，甚至回避不做；二是實驗中的“轟然巨響、強(qiáng)烈的電孤火光”會加劇學(xué)生的害怕心理(特別是女生)，導(dǎo)致學(xué)生對其它的電學(xué)實驗操作存在恐懼心理；三是實驗中若保險絲規(guī)格選擇不當(dāng)，會導(dǎo)致整棟教學(xué)樓停電；四是無法演示短路時的導(dǎo)線發(fā)熱。因此，該實驗不宜在課堂上演示，禁止做成分組實驗。另外一種實驗方案是將220V的照明電源改為低壓電源做實驗，安全性提升、現(xiàn)象不再劇烈，適于教學(xué)的需要，但仍然存在缺點一是仍然未能直觀形象地展示出短路時的導(dǎo)線發(fā)熱情況，原因是導(dǎo)線發(fā)熱不宜也不能達(dá)到紅熾狀態(tài)，這種發(fā)熱是看不見的；為防燙傷， 又不能叫某學(xué)生用手摸。二是現(xiàn)象過于溫和，學(xué)生對短路時的電流急劇增大、導(dǎo)線發(fā)熱的感性認(rèn)識不深，導(dǎo)致學(xué)生對短路危害的認(rèn)識不夠，在生活、實驗、工作中導(dǎo)致短路事故的發(fā)生機(jī)率增加，危害極大，另外，實驗現(xiàn)象的溫和，還降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安全性高、操作方便、發(fā)熱現(xiàn)象明顯、趣味性強(qiáng)的短路實驗演示裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種短路實驗演示裝置，包含燈泡、與燈泡串聯(lián)的電阻絲，其特征在于它還包括其頭部藥粉與電阻絲接觸的火柴、以及固定火柴的火柴梗固定
直ο所述燈泡是額定電壓為幾伏特至幾十伏特的低壓燈泡，如汽車燈泡等。采用上述結(jié)構(gòu)后，短路前，通過電阻絲的電流較小，電阻絲發(fā)熱不明顯，火柴不會點燃；將燈泡兩端短路后，燈泡立即熄滅，表明不再有電流經(jīng)過，導(dǎo)線電流急劇增大(可用電流表指示)，導(dǎo)線發(fā)熱，數(shù)秒鐘后，與電阻絲接觸的火柴都著火燃燒。本發(fā)明的有益效果是采用低壓電源，安全性高；短路前后電阻絲的發(fā)熱對比明顯，火柴著火燃燒的現(xiàn)象全班可見，實驗現(xiàn)象的劇烈度適中，既能提高學(xué)生興趣，又不致于加劇學(xué)生(特別是女生)對電學(xué)學(xué)習(xí)的心理恐懼；結(jié)構(gòu)簡單、成本低、利于推廣。


3
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1.第一立板，2.接線柱，3.底座，4.火柴，5.孔，6.電阻絲，7.第二立板， 8.保險絲，9.導(dǎo)線，10.開關(guān)，11.燈泡。
具體實施例方式如圖1所示，底座3上固定有第一立板1及第二立板7，第一立板1上固定有接線柱D，第二立板7上面固定有燈泡11、接線柱A、接線柱B、接線柱C。接線柱A、接線柱B之間用于電連接燈泡11，接線柱B、接線柱C之間用于電連接保險絲8，也就是接線柱B同時為燈泡11與保險絲8之間的共用接線柱，接線柱C、接線柱D之間用于電連接電阻絲6。底座 3上開有一個或數(shù)個供火柴梗插入的孔5，孔5的深度適宜，以使火柴4的一端插入孔5中后，涂有藥粉的火柴頭全部都能與電阻絲6緊密接觸，確保電阻絲發(fā)熱時能點燃火柴。燈泡11可選用汽車燈泡，接線柱A、與接線柱D之間用于外接6-30V的低壓電源， 還可外接一個大量程的電流表。說明一、燈泡的短路方式有如下兩種1、固定式如圖1所示，燈泡的兩端并聯(lián)有短路支路，該短路支路由并接在燈泡兩端的導(dǎo)線9及串接的開關(guān)10構(gòu)成。該導(dǎo)線9及開關(guān)10也一起被固定在第二立板上7上面。2、外接式該短路支路為外置的短路導(dǎo)線，所述燈泡兩端設(shè)置有接線柱(如圖1中的接線柱A與接線柱B)，該接線柱在需要時可以電連接短路導(dǎo)線。因簡單及屬公知技術(shù)，未作圖。說明二、火柴的固定方式有如下兩類5種第一類、插孔式所述火柴固定裝置為開孔物，該開孔物上開有1個或數(shù)個供火柴梗插入的孔，所述燈泡、電阻絲被固定在支架上，該開孔物與支架間的連接方式有如下3種1、如圖1所示，所述開孔物為支架的一部分，即電阻絲附近的支架上開有1個或數(shù)個供火柴梗插入的孔5 ；2、所述開孔物與燈泡、電阻絲一起被固定在同一支架上，即開孔物為另外被固定在支架上的物塊；因簡單，未作圖。3、所述開孔物與支架分離，實驗時，該開孔物由實驗者手動把持，使得火柴頭在需要接觸或離開電阻絲，因簡單，未作圖。第二類、夾持式所述火柴固定裝置為火柴梗夾持物，該火柴梗夾持物為金屬夾、塑料夾、木夾、方座支架配件中的鐵夾、試管夾中的任何一種，該火柴梗夾持物與支架間的連接方式又可分為如下2種1、火柴梗夾持物與燈泡、電阻絲一起被固定在同一支架上，因簡單，未作圖；2、火柴梗夾持物與支架分離，實驗時，該火柴梗夾持物由實驗者手動把持，因簡單，未作圖。
權(quán)利要求
1.一種短路實驗演示裝置，包含燈泡、與燈泡串聯(lián)的電阻絲，其特征在于它還包括其頭部藥粉與電阻絲接觸的火柴、以及固定火柴的火柴梗固定裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的短路實驗演示裝置，其特征在于所述燈泡是額定電壓為幾伏特至幾十伏特的燈泡，所述燈泡的兩端并聯(lián)有短路支路，并且該短路支路由并接在燈泡兩端的導(dǎo)線及串接的開關(guān)構(gòu)成；或者該短路支路為外置的短路導(dǎo)線，所述燈泡兩端設(shè)置有接線柱，該接線柱在需要時可以電連接短路導(dǎo)線。
3.如權(quán)利要求2所述的短路實驗演示裝置，其特征在于所述火柴固定裝置為開孔物， 該開孔物上開有1個或數(shù)個供火柴梗插入的孔，所述燈泡、電阻絲被固定在支架上，并且所述開孔物為支架的一部分，即電阻絲附近的支架上開有1個或數(shù)個供火柴梗插入的孔；或者所述開孔物與燈泡、電阻絲一起被固定在同一支架上； 或者所述開孔物與支架分離，實驗時，該開孔物由實驗者手動把持。
4.如權(quán)利要求2所述的短路實驗演示裝置，其特征在于所述火柴固定裝置為火柴梗夾持物，該火柴梗夾持物為金屬夾、塑料夾、木夾、方座支架配件中的鐵夾、試管夾中的一種，所述燈泡、電阻絲被固定在支架上，并且所述火柴梗夾持物與燈泡、電阻絲一起被固定在同一支架上；或者所述火柴梗夾持物與支架分離，實驗時，該火柴梗夾持物由實驗者手動把持。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種短路實驗演示裝置，為中學(xué)物理用的教具，包含燈泡、與燈泡串聯(lián)的電阻絲，其特征在于它還包括其頭部藥粉與電阻絲接觸的火柴、以及固定火柴的火柴梗固定裝置。所述燈泡為低壓燈泡，如汽車燈泡等。采用上述結(jié)構(gòu)后，將燈泡兩端短路，燈泡熄滅，表明不再有電流經(jīng)過，導(dǎo)線電流急劇增大(可用電流表指示)，導(dǎo)線發(fā)熱，數(shù)秒鐘后，與電阻絲接觸的火柴都著火燃燒。本發(fā)明的有益效果是采用低壓電源，安全性高；短路前后電阻絲發(fā)熱對比明顯，火柴著火燃燒的現(xiàn)象全班可見，實驗現(xiàn)象的劇烈度適中，既能提高學(xué)生興趣，又不致于加劇學(xué)生(特別是女生)對電學(xué)學(xué)習(xí)的心理恐懼；結(jié)構(gòu)簡單、成本低、利于推廣。
文檔編號G09B23/18GK102236998SQ201010162399
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月5日
發(fā)明者雷海平 申請人:雷海平