CN202601042U - 短路危害演示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种中学物理教学用短路危害演示器，包括演示板以及设置于演示板上的演示电路，演示板背面设有直流电源。其结构要点是第一开关的一端与直流电源的一端连接，另一端与第一鳄鱼夹连接；灯泡的一端与直流电源的另一端连接，另一端与第二鳄鱼夹连接；第二开关的一端与灯泡的一端连接，另一端与灯泡的另一端连接；铝箔纸的一端被第一鳄鱼夹夹住，另一端被第二鳄鱼夹夹住。本实用新型取得的有益效果是：(1)取材容易，造价低廉；(2)安全可靠，所用电源是电压为6V的直流电源；(3)演示效果明显，从铝箔纸受热变形→变色→变焦→冒烟到最后燃烧，可以持续5秒以上，有烟、火产生；(4)整体结构简单，演示操作方便。

Description

短路危害演示器

技术领域

本实用新型涉及一种中学物理教学用具，特别是一种演示电路短路危害的装置。

背景技术

现行的中学物理教材中写到：“短路时，电流很大，会烧坏电源和导线。在生产和生活中若发生短路，轻则用电器不工作，重则会引发火灾”(廖伯琴、何润伟.义务教育课程标准实验教科书(司南)·物理9年级[M].上海：上海科学技术出板社，2002.)。学生和老师都迫切需要有针对性的教学用具，然而在市场上却很难找到演示短路危害的教学用具。为了让学生对短路的危害有深刻认识，教师一般会用自制教具给学生补充短路演示实验，也有部分老师因为没有现成的仪器而不给学生做短路危害的实验，短路的危害很难正确建立。给教学带来一定困难，甚至影响到学生成绩和学习兴趣。

老师给学生补充的短路危害演示实验一般有两种方法。第一种方法是用导线直接把一节干电池两极连接起来做短路实验，这样短路电流不会超过3A，用手触摸导线只有发热的感觉，新干电池由原来硬邦邦的变软了，并有热乎乎的感觉，学生对短路事故严重性无明确直观认识，电路短路造成的危害，如剧烈的火花不能察觉。第二种方法是用保险丝直接接入220v交流电路中造成短路，这种方法有如下缺点：(1)不安全。由于工作电压是220v交流电，操作过程稍有不慎，就会发生触电事故；保险丝在瞬间熔断时产生的熔粒容易溅到操作教师或前排学生。(2)可见度低。当接通电源时，由于电压过高，电流过大，保险丝瞬间即熔断。学生根本无法看清短路时电流是否经过用电器，电路就断开了，实验现象持续的时间太短，可见度低，难以给学生留下深刻印象。(3)如果选用的保险丝额定电流稍大，或者干路上保险丝不够大，短路时所产生的大电流常使干路上的保险丝熔断，造成较大范围停电。(4)有损师生健康。由于使用的不是安全电压，实验本身带有危险性，教师做实验时提心吊胆，学生看实验时担心害怕，有损师生健康。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：提供一种结构简单、实验现象明显且安全可靠的短路危害演示器。既便于教师操作实验，完成教学任务，又方便学生观察实验现象，提高学习兴趣。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种短路危害演示器，其特征在于，包括：演示板以及设置于所述演示板上的构成演示电路的各电路元件；所述演示板背面设有直流电源。

所述的电路元件为开关、鳄鱼夹、灯泡、导线、铝箔纸。

所述演示电路包括：两个开关和两个鳄鱼夹；

所述第一开关的一端与所述直流电源的一端连接，另一端与所述第一鳄鱼夹连接；

所述灯泡的一端与所述直流电源的另一端连接，另一端与所述第二鳄鱼夹连接；

所述第二开关的一端与所述灯泡的一端连接，另一端与所述灯泡的另一端连接；

所述铝箔纸的一端被所述第一鳄鱼夹夹住，另一端被所述第二鳄鱼夹夹住。

所述铝箔纸长1～10cm，宽1～2.5mm，厚0.006mm～0.007mm，可以用包装香烟(或口香糖)的铝箔衬纸裁剪而得。

所述演示板正面的导线是单股硬铜芯导线。

为了实验安全，本实用新型短路危害演示器，所述演示板上用干电池组作为直流电源，干电池组的正、负极分别用多股软铜芯导线穿过演示板与演示板正面的电源正接线柱和电源负接线柱相连。

本实用新型短路危害演示器与现有技术相比具有以下优点：

(1)取材容易，造价低廉，所选铝箔纸可以用包装香烟(或口香糖)的铝箔衬纸裁剪而得，其余器材都是中学物理实验室常用器材。

(2)安全可靠，所用电源是由总电压为6V的干电池组提供，不用担心触电事故。

(3)演示效果明显，可见度高，本实用新型的短路危害演示器延长了短路危害发生的过程，从铝箔纸开始变形到最后燃烧，全过程可以持续5秒以上，便于学生观察理解，由于有烟、火产生，实验现象特别明显，能给学生留下深刻印象。

(4)整体结构简单，演示操作方便。可以在短时间内重复多次做实验，也可以让学生亲自操作实验。

附图说明

图1是本实用新型的正面结构示意图。

图2是本实用新型的背面结构示意图。

附图中的标记分别表示：1、演示板，2、电源接线柱，3、单股硬铜芯导线，4、第一闸刀开关，5、第一鳄鱼夹，6、电源接线柱，7、灯泡，8、第二鳄鱼夹，9、铝箔纸，10、第二闸刀开关，11、电池盒，12、甲种干电池组，13、多股软铜芯导线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的短路危害演示器作以下详细说明。

如附图1所示，本实用新型的短路危害演示器，包括：竖直放置的演示板1以及设置于所述演示板1上的构成演示电路的开关、鳄鱼夹、灯泡、导线、铝箔纸等；所述演示板1背面设有直流电源。

所述演示电路包括：两个开关和两个鳄鱼夹，它们之间的连接关系为：

所述第一闸刀开关4的一端与所述电源接线柱2连接，另一端与所述第一鳄鱼夹5连接；

所述灯泡7的一端与所述另一个电源接线柱6连接，另一端与所述第二鳄鱼夹8连接；

所述第二闸刀开关10的一端与所述灯泡7的一端连接，另一端与所述灯泡7的另一端连接；

所述铝箔纸9的一端被所述第一鳄鱼夹5夹住，另一端被所述第二鳄鱼夹8夹住。

如附图2所示，本实用新型的短路危害演示器演示板背面设置有电池盒11，所述电池盒11中有用多股软铜芯导线13串联的甲种干电池组12。

演示时，闭合第一闸刀开关4后所述电路中的灯泡7发光，当再闭合第二闸刀开关10时灯泡7被短接，灯泡7不发光，电源两极之间发生短路，铝箔纸9受热变形→变色→变焦→冒烟，当温度达到铝箔纸9的着火点时，铝箔纸9燃烧。说明短路时用电器不工作，电路中的电流急剧增大，产生大量的热，会烧坏导线。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何人员在本实用新型的启示下，可轻易想到的变化或替换，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种短路危害演示器，其特征在于，包括：演示板以及设置于所述演示板上的构成演示电路的各电路元件；所述电路元件为第一开关、第二开关、第一鳄鱼夹、第二鳄鱼夹、灯泡、导线、铝箔纸；所述演示板上设有直流电源。

2.根据权利要求1所述的短路危害演示器，其特征在于：

所述第一开关的一端与所述直流电源的一端连接，另一端与所述第一鳄鱼夹连接；

所述灯泡的一端与所述直流电源的另一端连接，另一端与所述第二鳄鱼夹连接；

所述第二开关的一端与所述灯泡的一端连接，另一端与所述灯泡的另一端连接；

所述铝箔纸的一端被所述第一鳄鱼夹夹住，另一端被所述第二鳄鱼夹夹住。

3.根据权利要求1所述的短路危害演示器，其特征在于：所述演示板正面的导线是单股硬铜芯导线。

4.根据权利要求1所述的短路危害演示器，其特征在于：所述直流电源是干电池。 

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