多功能短路演示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種多功能短路演示器，其構(gòu)造包括演示板，立板、底座和熔粒槽，其特征在于：演示板以及設(shè)置于演示板上構(gòu)成演示電路的各電路元件和電源，所述電路元件為電鍵、小燈泡、保險(xiǎn)絲、導(dǎo)線，所述電源為蓄電池、學(xué)生穩(wěn)壓電源、調(diào)壓器中的一種，所述保險(xiǎn)絲中間段纏有餐廳紙、衛(wèi)生紙、鋁箔紙中的一種，兩端裸露并夾持在固定座兩端的卡槽中。本發(fā)明的有益效果是：（1）將演示板上固定在立板上，直觀形象；（2）在保險(xiǎn)絲中間段纏有餐廳紙、衛(wèi)生紙、鋁箔紙中的一種，有效延長(zhǎng)了短路危害發(fā)生的過(guò)程；（3）取材容易，造價(jià)低廉；（4）安全可靠；（5）整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
【專利說(shuō)明】多功能短路演示器
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種物理教具，具體為一種多功能短路演示器。
[0002]【背景技術(shù)】:
在物理學(xué)中，電流不通過(guò)用電器用導(dǎo)線直接接通叫做短路。短路分電源短路和局部短路兩種，電源短路是電流從正極流向負(fù)極的過(guò)程中，不經(jīng)過(guò)任何用電器(燈，電鈴，電阻等)；局部短路是在電路的某兩點(diǎn)之間，其中有一條通過(guò)不含用電器，電流全部從這條不含用電器的支路流過(guò)。電源短路時(shí)，在電流回路中僅有很小的電源內(nèi)阻，電流非常大，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)燒壞電源；局部短路時(shí)，被短路的用電器無(wú)電流通過(guò)，容易產(chǎn)生燒毀其他用電器。電路中發(fā)生短路時(shí)因電流過(guò)大使導(dǎo)線溫度升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起機(jī)器損壞或造成火災(zāi)，因此必須避免。
[0003]初中物理電學(xué)部分中“短路及其危害”是一個(gè)重要但又十分抽象的內(nèi)容，教材雖然明確介紹了短路的概念及其危害，但沒(méi)有設(shè)計(jì)相關(guān)演示實(shí)驗(yàn)，為了讓學(xué)生對(duì)短路的危害有深刻地認(rèn)識(shí)，教學(xué)中教師一般會(huì)用自制教具給學(xué)生補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)，也有部分老師因?yàn)椤安槐阌谘菔尽保皇呛?jiǎn)單地進(jìn)行理論上的推理與分析，短路的危害很難正確建立，學(xué)生對(duì)其缺乏感性認(rèn)識(shí)，給教學(xué)帶來(lái)一定困難，甚至影響到學(xué)生的成績(jī)和學(xué)習(xí)興趣。
[0004]在演示短路造成的危害時(shí)，很多教師利用保險(xiǎn)絲直接接入交流220V電路中造成短路，這種方法有如下缺點(diǎn):(1)不安全。交流220V電壓不屬于安全電壓，操作過(guò)程稍有不慎就會(huì)發(fā)生觸電事故；保險(xiǎn)絲在瞬間熔斷時(shí)產(chǎn)生的熔粒掉在桌面上會(huì)燒壞桌面，同時(shí)容易濺到操作老師前排的學(xué)生。(2)可見(jiàn)度低。當(dāng)接通電源時(shí)由于電壓過(guò)高，電流過(guò)大，保險(xiǎn)絲瞬間即熔斷，學(xué)生根本無(wú)法看清短路時(shí)電流是否經(jīng)過(guò)用電器，電路就斷開(kāi)了，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象持續(xù)的時(shí)間太短，可見(jiàn)度低，難以給學(xué)生留下深刻印象。
[0005]在物理教學(xué)中，學(xué)生往往感覺(jué)短路比較抽象，很難理解，在有關(guān)串并聯(lián)電路的考題中，通過(guò)各電鍵的不同通斷組合，造成局部短路，判斷此時(shí)各用電器之間的聯(lián)接情況，進(jìn)而計(jì)算相關(guān)用電器上的電流、電壓、電功率等，由于學(xué)生對(duì)短路的理解較模糊，無(wú)法判斷各電鍵的不同通斷組合后各用電器之間的聯(lián)接情況。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多功能短路演示器，可以直觀清晰地演示:(I)并聯(lián)電路中電源及各支路用電器被短路的情況，同時(shí)演示電源被短路后保險(xiǎn)絲的熔斷過(guò)程；(2)串聯(lián)電路中電源及各用電器被短路的情況，同時(shí)演示電源被短路后保險(xiǎn)絲的熔斷過(guò)程；(3)并聯(lián)電路的特點(diǎn)；(4)串聯(lián)電路的特點(diǎn)。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種多功能短路演示器，包括演示板，立板、底座和熔粒槽，其特征在于:演示板以及設(shè)置于演示板上構(gòu)成演示電路的各電路元件和電源，所述演示板固定在立板上，所述底座上設(shè)有熔粒槽。
[0008]所述電路元件為電鍵、小燈泡、保險(xiǎn)絲、導(dǎo)線。
[0009]所述演示電路包括電鍵4只、小燈泡2只、保險(xiǎn)絲I根，導(dǎo)線11根。[0010]所述電源為蓄電池、學(xué)生穩(wěn)壓電源、調(diào)壓器中的一種。
[0011]所述電源的電壓為直流6V。
[0012]所述燈泡為同一生產(chǎn)廠家同一批次同一型號(hào)的小燈泡，其額定電壓為6V，額定功率小于10W。
[0013]所述保險(xiǎn)絲中間段纏有餐廳紙、衛(wèi)生紙、鋁箔紙中的一種，兩端裸露并夾持在固定座兩端的卡槽中。
[0014]所述鋁箔紙為包裝香煙或口香糖的鋁箔襯紙。
[0015]所述熔粒槽設(shè)在保險(xiǎn)絲正下方并固定在底座上。
[0016]所述熔粒槽由金屬薄皮制成。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:(I)將演示板上固定在立板上，直觀形象，全班學(xué)生都能清楚地看見(jiàn)各電鍵不同的通斷組合后電路的連接情況、小燈泡亮度的變化和保險(xiǎn)絲的熔斷過(guò)程；(2)通過(guò)演示板上各電鍵的不同通斷組合，導(dǎo)線的微小改動(dòng)，可以聯(lián)接成串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，同時(shí)觀察小燈泡亮度的變化，教師可以讓學(xué)生在此感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上講解串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及在哪些情況下會(huì)造成局部短路，在哪種況下會(huì)造成電源短路；(3)通過(guò)演示板上各電鍵的不同通斷組合，導(dǎo)線的微小改動(dòng)，同時(shí)觀察小燈泡亮度的變化和保險(xiǎn)絲的熔斷過(guò)程，教師可以讓學(xué)生知道在串、并聯(lián)電路中局部短路和電源短路的危害；(4)本發(fā)明在保險(xiǎn)絲中間段纏有餐廳紙、衛(wèi)生紙、鋁箔紙中的一種，有效延長(zhǎng)了短路危害發(fā)生的過(guò)程，從餐廳紙開(kāi)始變形、變色、變焦、冒煙到最后燃燒，保險(xiǎn)絲熔斷，全過(guò)程可以持續(xù)5秒以上，演示效果明顯，可見(jiàn)度高，便于學(xué)生觀察理解；(5)本發(fā)明在底座上固定有熔粒槽，能有效防止保險(xiǎn)絲熔粒掉在桌面上，燒壞桌面，同時(shí)防止保險(xiǎn)絲熔粒濺到操作老師前排的學(xué)生；(6)取材容易，造價(jià)低廉，所有器材都是物理實(shí)驗(yàn)室的常用器材，保險(xiǎn)絲、餐廳紙、衛(wèi)生紙、鋁箔紙都是生活中經(jīng)常用到的；(7)安全可靠，電源的電壓為6V，不用擔(dān)心觸電事故；(8)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可以在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，也可以讓學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn)；(9)本發(fā)明把實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)杜絕的、破壞性很大的電路短路事故及其危害事實(shí)，安全直觀地展現(xiàn)出來(lái)，填補(bǔ)了教材的一項(xiàng)空白。
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2、3、4為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:I一演示板，2—立板，3—底座，4一熔粒槽。
[0022]【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3、圖4對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例一:一種并聯(lián)電路短路演示器，包括演示板1，立板2、底座3和熔粒槽4，其特征在于:演示板I以及設(shè)置于演示板I上構(gòu)成演示電路的各電路元件和電源，所述演示板I固定在立板2上，所述底座3上設(shè)有熔粒槽4。
[0024]演示并聯(lián)電路的特點(diǎn):將演示板上的蓄電池、電鍵、燈泡，保險(xiǎn)絲用導(dǎo)線按照附圖1連接，當(dāng)S、S1、S2同時(shí)閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，小燈泡LI和L2并聯(lián)，兩燈泡同時(shí)發(fā)光且亮度相同(演示并聯(lián)電路中各支路電壓相等)；當(dāng)S、SI閉合，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，只有小燈泡LI發(fā)光且亮度不變(演示并聯(lián)電路中任何一個(gè)用電器的通斷不影響其他用電器工作)；當(dāng)S、S2閉合，S1、S3斷開(kāi)時(shí)，只有小燈泡L2發(fā)光且亮度不變(演示并聯(lián)電路中任何一個(gè)用電器的通斷不影響其他用電器工作);當(dāng)S閉合，S1、S2、S3同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，小燈泡LI和L2無(wú)電流流過(guò)，兩燈泡均不發(fā)光(演示并聯(lián)電路中干路上的電鍵控制整個(gè)電路)。
[0025]演示并聯(lián)電路中小燈泡LI被短路、L2被短路、電源被短路的情形:將演示板上的蓄電池、電鍵、燈泡，保險(xiǎn)絲用導(dǎo)線按照附圖1連接，當(dāng)S、S1、S2、S3同時(shí)閉合時(shí)，小燈泡L2被保險(xiǎn)絲短路，只有LI發(fā)光且亮度不變；當(dāng)S、S1、S3閉合S2斷開(kāi)時(shí)，小燈泡LI被保險(xiǎn)絲短路，只有L2發(fā)光且亮度不變；當(dāng)S、S3閉合S1、S2斷開(kāi)時(shí)、兩燈泡均不發(fā)光，電源被保險(xiǎn)絲短路，可以觀察到幾秒鐘后餐廳紙變形、變色、變焦、冒煙到最后燃燒，保險(xiǎn)絲熔斷。
[0026]實(shí)施例二:一種串聯(lián)電路短路演示器，一種并聯(lián)電路短路演示器，包括演示板1，立板2、底座3和熔粒槽4，其特征在于:演示板I以及設(shè)置于演示板I上構(gòu)成演示電路的各電路元件和電源，所述演示板I固定在立板2上，所述底座3上設(shè)有熔粒槽4。
[0027]演示串聯(lián)電路的特點(diǎn):將演示板上的蓄電池、電鍵、燈泡，保險(xiǎn)絲用導(dǎo)線按照附圖2連接，當(dāng)S、S1、S2同時(shí)閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，小燈泡LI和L2串聯(lián)，兩燈泡同時(shí)發(fā)光且亮度相同，但売度比實(shí)施例一中小燈泡的売度暗(演不串聯(lián)電路中電流處處相等，串聯(lián)電路有分壓作用);當(dāng)S、S1閉合，S2、S3斷開(kāi)時(shí)，小燈泡LI和L2無(wú)電流流過(guò)，兩燈泡均不發(fā)光(演示串聯(lián)電路中任何一個(gè)用電器的通斷都影響其他用電器正常工作)；當(dāng)S、S2閉合，S1、S3斷開(kāi)時(shí)，小燈泡LI和L2無(wú)電流流過(guò)，兩燈泡均不發(fā)光(演示串聯(lián)電路中任何一個(gè)用電器的通斷都影響其他用電器正常工作);當(dāng)S閉合，S1、S2、S3同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，小燈泡LI和L2無(wú)電流流過(guò)，兩燈泡均不發(fā)光(演示串聯(lián)電路中只要其中一個(gè)電鍵未閉合，電路中就沒(méi)有電流，用電器不能正常工作)。
[0028]演示串聯(lián)電路中小燈泡L2被短路的情形:將演示板上的蓄電池、電鍵、燈泡，保險(xiǎn)絲用導(dǎo)線按照附圖2連接，當(dāng)S、S1、S2、S3同時(shí)閉合時(shí)，小燈泡L2被保險(xiǎn)絲短路，只有LI發(fā)光且亮度跟實(shí)施例一中小燈泡的亮度相同。
[0029]演示串聯(lián)電路中小燈泡LI被短路的情形:將演示板上的蓄電池、電鍵、燈泡，保險(xiǎn)絲用導(dǎo)線按照附圖3連接，當(dāng)S、S1、S2、S3同時(shí)閉合時(shí)，小燈泡LI被保險(xiǎn)絲短路，只有L2發(fā)光且亮度跟實(shí)施例一中小燈泡的亮度相同。
[0030]演示串聯(lián)電路中L1、L2同時(shí)被短路或電源被短路的情形:將演示板上的蓄電池、電鍵、燈泡，保險(xiǎn)絲用導(dǎo)線按照附圖4連接，當(dāng)S、S1、S2、S3同時(shí)閉合時(shí)，小燈泡LI和L2同時(shí)被保險(xiǎn)絲短路，兩燈泡均不發(fā)光，可以觀察到幾秒鐘后餐廳紙變形、變色、變焦、冒煙到最后燃燒，保險(xiǎn)絲熔斷；當(dāng)S、S3閉合S1、S2斷開(kāi)時(shí)，電源被保險(xiǎn)絲短路，小燈泡LI和L2無(wú)電流流過(guò)，兩燈泡均不發(fā)光，可以觀察到幾秒鐘后餐廳紙變形、變色、變焦、冒煙到最后燃燒，保險(xiǎn)絲熔斷。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能短路演示器，其構(gòu)造包括演示板(1)，立板(2)、底座(3)和熔粒槽(4)，其特征在于:演示板(I)以及設(shè)置于演示板(I)上構(gòu)成演示電路的各電路元件和電源，所述演示板(I)固定在立板(2)上，所述底座上設(shè)有熔粒槽(4)。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的一種多功能短路演示器，其特征在于所述電路元件為電鍵(S)、(SI)、(S2)和(S3)、小燈泡(LI)和(L2)、保險(xiǎn)絲(F)、導(dǎo)線。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的一種多功能短路演示器，其特征在于所述演示電路包括電鍵4只、小燈泡2只、保險(xiǎn)絲I根，導(dǎo)線11根。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的一種多功能短路演示器，其特征在于所述電源(E)為蓄電池、學(xué)生穩(wěn)壓電源、調(diào)壓器中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的一種多功能短路演示器，其特征在于所述電源(E)的電壓為直流6伏。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的一種多功能短路演示器，其特征在于所述燈泡(LI)和(L2)為同一生產(chǎn)廠家同一批次同一型號(hào)的小燈泡，其額定電壓為6V，額定功率小于10W。
7.根據(jù)權(quán)利I所述的一種多功能短路演示器，其特征在于所述熔粒槽(4)設(shè)在保險(xiǎn)絲(F)正下方并固定在底座上。
8.根據(jù)權(quán)利I所述的一種多功能短路演示器，其特征在于所述熔粒槽(4)由金屬薄皮制成。
9.根據(jù)權(quán)利2或3所述的一種多功能短路演示器，其特征在于所述保險(xiǎn)絲(F)中間段纏有餐廳紙、衛(wèi)生紙、鋁箔紙中的一種，兩端裸露并夾持在固定座兩端的卡槽中，所述鋁箔紙為包裝香煙或口香糖的鋁箔襯紙。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK103456217SQ201310463323
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】熊德永 申請(qǐng)人:熊德永