CN212990460U - 一种电路教学工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电路教学工具，属于教学用具技术领域，包括外罩；线路，其位于所述外罩内，包括串联线路一、与线路一并联的线路二、电源短路的线路三、用电器短路的线路四；背光灯，其设有四组，并分别将所述线路一、线路二、线路三及线路四连通；传送装置，其上设有传送带，所述传送带分别沿线路一、线路二、线路三及线路四的路径分布；电子模型，其位于所述传送带上；控制器，其与各线路连接并控制导轨的移动。本实用新型示例的电路教学工具，该电路教学工具将各元器件汇集到一起，线路清晰，能够方便学生对串并联线路的理解，且能够演示电子的移动过程，使学生更清楚的明白电流产生的原理，大大提高了教学效果。

Description

一种电路教学工具

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，特别是涉及一种电路教学工具。

背景技术

电路图的学习是物理学习中的难点，在教学过程中，教师常使用实物电路进行演示。现有实物电路通过导线将电源、用电器、开关相连，实现对串联、并联、短路等的讲解。这种演示方式在上课时需要教师携带较多的元器件，而且在演示过程中导线会交叉、重叠，不利于学生直观的了解电路的串并联情况，而且电源短路在实际演示中有一定的危险性，且无明显实验现象，因此讲解的效果不会特别理想。

依据教材的讲述，规定正电荷的移动方向为电流的方向，让学生很容易理解为电路中有正电荷移动，并因此产生了电流。而电流产生的原理为电子的定向移动，正电荷是固定不动的。理解电流产生的原理是进行电路学习的基础，而常用的演示方式无法将电流的产生过程演示出来，存在弊端。

另外，有的学生认为只要有电子流过用电器，用电器就能工作。而实际情况是，电子从负极出发，到达正极后，形成闭合回路，用电器才能开始工作，且在实际电路中，电子的移动时瞬间完成的，无法通过时间差给学生说明这个知识点。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种电路教学工具，该电路教学工具将各元器件汇集到一起，线路清晰，能够方便学生对串并联线路的理解，且能够演示电子的移动过程，使学生更清楚的明白电流产生的原理，大大提高了教学效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

提供了一种电路教学工具，包括外罩；线路，其位于所述外罩内，包括串联线路一、与线路一并联的线路二、电源短路的线路三、用电器短路的线路四；背光灯，其设有四组，并分别将所述线路一、线路二、线路三及线路四连通；控制器，其与各线路连接。

进一步的，还包括传送装置，其上设有传送带，所述传送带分别沿线路一、线路二、线路三及线路四的路径分布；所述传送带上设有电子模型；所述传送装置与控制器连接。

进一步的，所述控制器上设有总开关、串联开关、并联开关、电源短路开关、用电器短路开关、开路指示灯、通路指示灯、短路指示灯；还包括危险指示灯。

进一步的，所述线路一包括电源、开关一、LED灯一、LED灯二；所述电源与总开关连接，所述线路一与串联开关及通路指示灯连接。

进一步的，所述线路二包括开关二及LED灯三，所述线路二并联在LED灯一的两端；所述线路二与并联开关及通路指示灯连接。

进一步的，所述线路三的两端分别与所述电源的两端连接，所述线路三与电源短路开关连接；在线路三部分还设有光控开关一，所述危险指示灯、短路指示灯、光控开关一与电源组成闭合回路，当线路三中的背光灯打开时，所述光控开关一闭合，所述危险指示灯及短路指示灯点亮。

进一步的，所述线路四的两端分别与所述LED灯二的两端连接，所述线路四与用电器短路开关连接；在线路四部分还设有光控开关二，所述光控开关二与所述光控开关一及危险指示灯并联，当线路四中的背光灯打开时，所述光控开关二闭合，所述短路指示灯点亮。

进一步的，还包括光控开关三，所述开路指示灯、光控开关三与总开关及电源组成闭合回路。

进一步的，所述电源的负极设有触控开关，所述触控开关通过电子模型的触碰实现闭合。

进一步的，所述外罩及控制器的后端面上设有磁吸板；所述外罩的底部铰接有挡板，所述挡板可以将线路二挡住。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型示例的物理教学用具，将各元件集中在一起，集合了串联、并联、电源短路及用电器短路四种电路连接方式，导线不重叠、交叉，电路清晰明了，利于学生的观察，提高了教学效率；

2、本实用新型示例的物理教学用具，利于电子模型来模拟电子的运动，能够清楚的为学生讲解电流产生的原理，便于学生对基础知识的理解；

3、本实用新型示例的物理教学用具，电源短路线路在演示的过程中不具有危险性，且现象明显，通过背光灯灯学生可以观察到电源短路的现象，并通过危险指示灯让学生意识到其危险性；

4、本实用新型示例的物理教学用具，利用模拟电子演示串并联电路中电流的规律，串联电路中电子沿一条路径运动，在电路中各处电子个数不变，进而让学生理解串联电路中各处电流都相等；并联电路中电子在分流点处进行分流，各支路中电子数之和等于原电子个数，进而让学生理解并联电路中干路电流等于各支路电流之和。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型开关与背光灯的连接方式线路图；

图3为本实用新型原理图；

图4为本实用新型部分指示灯线路图。

图中：1-外罩，2-传送带，3-挡板，4-控制器，5-电子模型,6-危险指示灯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，一种电路教学工具，包括外罩1及控制器4，所述外罩1的内部设有线路；所述外罩1及控制器4的背面设有磁吸板，通过磁吸板可以将该教学工具吸在黑板上，方便教学。

所述线路包括串联线路一、与线路一并联的线路二、电源短路的线路三、用电器短路的线路四。如图2所示，各线路及线路与线路之间通过背光灯连通。背光灯充当现有实验教学工具的导线，在电路闭合后，背光灯也会点亮，这样方便更清楚的对串联、并联、短路进行讲解，让学生更加明白电路的连接状态。

控制器4与各线路连接，控制线路的导通。所述控制器4上设有总开关、串联开关、并联开关、电源短路开关、用电器短路开关、开路指示灯、通路指示灯、短路指示灯。该装置还设有危险指示灯6，本实施例中，为了使危险指示灯6更加显眼，将危险指示灯6设置在了线路三的上方。

如图3所示，所述线路一包括电源、开关一、LED灯一、LED灯二，这些元器件通过背光灯连接，形成串联电路，并与串联开关连接。所述电源与总开关连接，所述线路一与通路指示灯连接。打开总开关，打开开关一，电路一连通，线路一中的背光灯有电流通过，将LED灯一及LED灯二点亮，同时通路指示灯也被点亮。串联电路各元器件的连接方式即可清楚的讲解。

所述线路二包括开关二及LED灯三，所述线路二通过背光灯并联在LED灯一的两端，并与并联开关连接，线路一与线路二的连接方式即为并联连接；所述线路二与通路指示灯连接。在线路一打开的前提下，将并联开关及开关二打开，电子从开关一流出后，一部分流入LED灯一，另一部分流入LED灯三及开关二，电路二中的背光灯及LED灯三点亮。

所述线路三的两端分别与所述电源的两端连接，并与电源短路开关连接。在线路一导通的前提下，将电源短路开关打开，电路三通电，直接将电源两端导通的接线方式就属于电源短路。

如图4所示，在线路三部分还设有光控开关一，所述危险指示灯6、短路指示灯、光控开关一与电源组成闭合回路，当线路三中的背光灯打开时，所述光控开关一闭合，所述危险指示灯6及短路指示灯点亮。电源短路具有一定的危险性，因此，在电源短路时，危险指示灯6点亮，能够起到警示作用，让学生意识到其危险性。

所述线路四的两端分别与所述LED灯二的两端连接，所述线路四与用电器短路开关连接。在线路一导通时，打开用电器短路开关，线路4导通，线路4就会将LED灯二短路，这种短路方式为用电器短路，这时，线路一与线路四交叉的部分(即LED灯二处、位于线路四两端之间的部分)背光灯不亮，LED灯二被短路。

如图4所示，在线路四部分还设有光控开关二，所述光控开关二与所述光控开关一及危险指示灯6并联，当线路四中的背光灯打开时，由于光的作用，所述光控开关二闭合，所述短路指示灯点亮。

该教学工具还包括光控开关三，所述开路指示灯、光控开关三与总开关及电源组成闭合回路，没有背光灯亮时，光控开关三闭合，开路指示灯亮，电路处于开路状态；有背光灯亮时，光控开关三断开，开路指示灯灭。

该电路教学工具将各元件集中在一起，集合了串联、并联、电源短路及用电器短路四种电路连接方式，导线不重叠、交叉，电路清晰明了，利于学生的观察，提高了教学效率。

为了能够更清楚的讲解电流产生的原理，在线路上设置了传送装置，其上设有传送带2，所述传送带2分别沿线路一、线路二、线路三及线路四的路径分布，在传送带2上放上模拟电子的电子模型5。当各部分线路导通时，该部分的传送带2运动，传送带2带动电子模型5的运动，电子模型5运动的方向就是电子移动的方向。

具体的，可将背光灯设置在最后面，传送装置设置在背光灯的前端，各元器件设置在转送装置的前端，且元器件与转送装置之间留有缝隙，能够让电子模型穿过。所述传送装置可以为驱动电机，驱动电机与控制器4连接，当不同电路连接方式的开关打开时，控制器4控制该部分的驱动电机旋转，驱动电机带动传送带2的旋转，这样可以清楚的观察到电子的运动路径，从而明白电流产生的原理。电子模型5可以通过很多方式固定在传送带2上，本实施例中，为了简化传送带2的结构，采用直接将电子模型粘在传送带2的方式实现其固定。

所述驱动电机与传送带2均为现有技术，再次不做赘述。

为了更好的讲述电子是如何定向移动产生电流并将电路导通的，可以在电源的负极加装一个触控开关，当电子模型到达电源负极后，触发触控开关，触控开关通过电子模型的触碰实现闭合，线路一及其他线路才能导通。

为了在串联电路的讲解过程中避免并联连路干扰到学生，在外罩1的底部铰接一块挡板3，所述挡板3可以将线路二挡住，不讲解并联线路时，线路二被遮挡，这样就不会干扰到其他线路的讲解。

本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种电路教学工具，其特征在于，包括：

外罩；

线路，其位于所述外罩内，包括串联线路一、与线路一并联的线路二、电源短路的线路三、用电器短路的线路四；

背光灯，其设有四组，并分别将所述线路一、线路二、线路三及线路四连通；

控制器，其与各线路连接。

2.根据权利要求1所述的一种电路教学工具，其特征在于，还包括传送装置，其上设有传送带，所述传送带分别沿线路一、线路二、线路三及线路四的路径分布；所述传送带上设有电子模型；所述传送装置与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种电路教学工具，其特征在于，所述控制器上设有总开关、串联开关、并联开关、电源短路开关、用电器短路开关、开路指示灯、通路指示灯、短路指示灯；还包括危险指示灯。

4.根据权利要求3所述的一种电路教学工具，其特征在于，所述线路一包括电源、开关一、LED灯一、LED灯二；

所述电源与总开关连接，所述线路一与串联开关及通路指示灯连接。

5.根据权利要求4所述的一种电路教学工具，其特征在于，所述线路二包括开关二及LED灯三，所述线路二并联在LED灯一的两端；

所述线路二与并联开关及通路指示灯连接。

6.根据权利要求4所述的一种电路教学工具，其特征在于，所述线路三的两端分别与所述电源的两端连接，所述线路三与电源短路开关连接；

在线路三部分还设有光控开关一，所述危险指示灯、短路指示灯、光控开关一与电源组成闭合回路，当线路三中的背光灯打开时，所述光控开关一闭合，所述危险指示灯及短路指示灯点亮。

7.根据权利要求6所述的一种电路教学工具，其特征在于，所述线路四的两端分别与所述LED灯二的两端连接，所述线路四与用电器短路开关连接；

在线路四部分还设有光控开关二，所述光控开关二与所述光控开关一及危险指示灯并联，当线路四中的背光灯打开时，所述光控开关二闭合，所述短路指示灯点亮。

8.根据权利要求3所述的一种电路教学工具，其特征在于，还包括光控开关三，所述开路指示灯、光控开关三与总开关及电源组成闭合回路。

9.根据权利要求1所述的一种电路教学工具，其特征在于，所述电源的负极设有触控开关，所述触控开关通过电子模型的触碰实现闭合。

10.根据权利要求1所述的一种电路教学工具，其特征在于，所述外罩及控制器的后端面上设有磁吸板；

所述外罩的底部铰接有挡板，所述挡板可以将线路二挡住。

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