CN218241169U

CN218241169U - 电池内阻演示器

Info

Publication number: CN218241169U
Application number: CN202221874345.6U
Authority: CN
Inventors: 张园园; 肖煦平; 王昌辉; 王迎春
Original assignee: Xi'an Xinke Teaching Instrument Co ltd
Current assignee: Xi'an Xinke Teaching Instrument Co ltd
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2023-01-06
Anticipated expiration: 2032-07-20

Abstract

本实用新型涉及教学用具技术领域，具体公开了电池内阻演示器，包括电压表、电流表、配套导线和演示器本体，所述演示器本体包括底座、可拆卸连接在底座上的面板、设置在底座上的电池盒、安装在面板上的开关和灯座，所述电池盒内可放置有若干电池，本装置解决了传统的闭合电路欧姆定律专用的教学用具不够直观，学生接受度较差的问题。

Description

电池内阻演示器

技术领域

本申请涉及教学用具技术领域，具体公开了电池内阻演示器。

背景技术

闭合电路欧姆定律：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，公式为I＝E/(R+r)，I表示电路中电流，E表示电动势，R表示外总电阻，r表示电池内阻。常用的变形式有E＝I(R+r)；E＝U外+U内；U外＝E－Ir；

闭合电路欧姆定律为高中必须学习的定律之一，中国公开号CN201821807986.3公开了一种物理教学用欧姆定律演示装置，包括有支腿、桌板、电机、支撑板、开关、竖板、电源、第一轴承座、第二轴承座、丝杆、螺母、滑轨、滑块、连杆、连接杆、第一接触头、第一电阻、第二电阻、第三电阻、接线板、第二接触头、第一支杆、电流表、导线和支板，桌板底部左右两侧对称设有支腿，桌板顶部从左至右依次设有电机、支撑板、开关、竖板和电源，支撑板左侧下部安装有第一轴承座，支撑板左侧上部安装有第二轴承座，第一轴承座和第二轴承座上安装有丝杆，丝杆下端与电机的输出轴连接，丝杆上设有螺母；

该装置结构过于复杂，在教学中领域，根本不适用，因为结构复杂导致学生无法直观的观察到试验现象，因此无法引起学生的兴趣，进而最终使得学生无法快速掌握电路欧姆定律，为了方便学生快速掌握闭合电路欧姆定律以及相关的现象，发明人提出电池内阻演示器，供教学闭合电路欧姆定律展示用,演示电源电动势及内阻的变化、路端电压与外电阻的变化规律。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决了传统的闭合电路欧姆定律专用的教学用具不够直观，学生接受度较差的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供以下基础方案：

电池内阻演示器，包括电压表、电流表、配套导线和演示器本体，所述演示器本体包括底座、可拆卸连接在底座上的面板、设置在底座上的电池盒、安装在面板上的开关和灯座，所述电池盒内可放置有电池。

本基础方案的原理及效果在于：

1.与现有技术相比，本装置作为教学用具，本仪器能直观说明电源内阻对整个电路的影响，方便学生学习，使得学生快速掌握闭合电路欧姆定律，本仪器解决了传统的闭合电路欧姆定律专用的教学用具不够直观，学生接受度较差的问题。

2.与现有技术相比，本仪器定性演示串联电池电动势的变化；定性演示电源内阻对整个电路的影响；可定量演示闭合电路路端电压与外电阻的关系。

进一步，所述底座上固接有安装块，所述安装块上开有凹槽，面板底部垂直放置在凹槽中。使得面板垂直，方便台下的学生观看，能够更好的观察到相关现象。

进一步，所述电压表采用J0402型演示电表，量程选0-10V。教学用电压表，方便获取。

进一步，所述电流表采用J0402型演示电表，量程选0-1A。教学用电流表，方便获取。

进一步，所述开关为单刀单掷开关。利用开关打开或者关闭整个电路。

进一步，所述电池的数量为四根，均为1号电池四节。三节为新且内阻小的干电池，一节选用旧且内阻大的干电池。通过内阻的不同合理学习闭合电路欧姆定律。

进一步，所述底座的底部对称设置有支撑架，所述支撑架的底部开有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有连接杆。通过螺纹连接的连接杆，改变底座的高度，使得坐在后面的学生均能看到试验现象。

进一步，所述面板的背面设有若干发光组件，所述发光组件为 LED灯，LED灯作为光源，适用使用在外界光线强度不够足的情况，使得学生能够观察试验现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提出的电池内阻演示器的结构示意图；

图2示出了本申请实施例提出的电池内阻演示器的安装示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

说明书附图中的附图标记包括：底座1、支撑架2、安装块3、面板4、灯座5、开关6、灯泡7、配套导线8、电压表9、电流表 10、电池盒11。

实施例如图1和图2所示：

电池内阻演示器，包括电压表9、电流表10、配套导线8和演示器本体，演示器本体包括底座1、底座1的底部设有支撑架2，可拆卸连接在底座1上的面板4、设置在底座1上的电池盒11、安装在面板4上的开关6和灯座5，灯座5上设有灯泡7，电池盒 11内可放置有若干电池，开关6为单刀单掷开关6，利用开关6 打开或者关闭整个电路，电池的数量为四根，均为1号电池四节。三节为较新且内阻小的干电池，一节选用比较旧且内阻较大的干电池。通过内阻的不同合理学习闭合电路欧姆定律。

如图1所示，底座1上固接有安装块3，安装块3上开有凹槽，面板4底部垂直放置在凹槽中。使得面板4垂直，方便台下的学生观看，能够更好的观察到相关现象，电压表9采用J0402型演示电表，量程选0-10V。教学用电压表9，方便获取，电流表10采用J0402型演示电表，量程选0-1A。教学用电流表10，方便获取。

底座1的底部对称设置有支撑架2，支撑架2的底部开有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有连接杆，通过螺纹连接的连接杆，改变底座1的高度，使得坐在后面的学生均能看到试验现象，并且，面板4的背面设有若干发光组件，发光组件为LED灯，LED灯作为光源，适用使用在外界光线强度不够足的情况，使得学生能够观察试验现象。

如图2所示，实现安装：利用配套导线8按照图2所示的接线实现接线，并标注相关接线口，如：S0、S1、S2、S3、S4、S5、 S6、S7、S8、S9、S10、S11；

具体实现过程：

定性演示串联电池电动势的变化：

第一步，首先，配套导线8需要接在S8和电池盒11上，电压表9位置S5与S8接入电压表9，与电池盒11相关的配套导线8一端接在S0，另一端暂时空置，因为会根据试验需求接在不同的S1、S2、S3、S4。

第二步，开关6断开，与电池盒11相关的配套导线8连接S0 与S1，接入第一节电池，观察电压表9示数变化，使得S0、S1、 S5和S8为完整电路。

第三步，接着分别连接S0与S2、S0与S3、S0与S4，接入二节、三节、四节干电池，观察电压表9示数变化。示数逐次增大；

获得相关现象解释：串联电池，电动势逐次增大。

定性演示串联电池内阻的变化：

第一步，按顺序从右到左先新后旧安装电池，灯泡7选择6V 0.7A，电流表10接入S9和S10电流表10位置、电压表9可暂不接入，与电池盒11相关的配套导线8一端接在S0，另一端暂时空悬；

第二步，闭合开关6，与电池盒11相关的配套导线8连接S0 与S1，接入第一节电池，观察电流表10示数变化及灯泡7发光强弱。电流表10有小示数，灯泡7微弱发光；

第三步，接着分别连接S0与S1、S0与S3，接入二节、三节干电池，观察电流表10示数变化及灯泡7发光强弱。电流表10 示数逐次增大，灯泡7逐次变亮；

第四步，再用插线连接S0与S4,第四节电池接入，观察电流表10示数变化及灯泡7发光强弱。电流表10示数反而减小，灯泡7变暗。

现象解释：分别用1、2、3、4节干电池给灯泡7供电，电动势依次增大，第四节电池接入电路后，由于旧电池内阻较大，导致电路中电流反而减小，灯泡7变暗，充分说明电源内阻对整个电路有一定的影响。

可定量演示闭合电路中路端电压与外电阻的关系：

第一步，按顺序从右到左先新后旧安装电池，灯泡7选择12V 0.7A，电流表10位置S9与S10接入电流表10、电压表9接入S6 与S11，与电池盒11相关的配套导线8连接S0与S4，开关6断开；

第二步，闭合开关6，读出电压表9与电流表10的示数U1 和I1；

第三步，分别用6V0.7A、4V0.7A代换12V0.7A灯泡7，分别读出电压表9和电流表10的示数U2和I2、U3和I3，电压表9 示数减小；

实验现象：外电路电阻减小，路端电压随着减小；

现象解释：

U_外＝IR，则

则外电路电阻越小，路端电压越小，外电阻越大，路端电压越大；

电动势和内阻的计算：

任取U、I两组数据代入U＝E-Ir,联立求解，即可求得E与r 的值。

本装置作为教学用具，本仪器能直观说明电源内阻对整个电路的影响，方便学生学习，使得学生快速掌握闭合电路欧姆定律，本仪器解决了传统的闭合电路欧姆定律专用的教学用具不够直观，学生接受度较差的问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.电池内阻演示器，其特征在于：包括电压表、电流表、配套导线和演示器本体，所述演示器本体包括底座、可拆卸连接在底座上的面板、设置在底座上的电池盒、安装在面板上的开关和灯座，所述电池盒内可放置有若干电池。

2.根据权利要求1所述的电池内阻演示器，其特征在于，所述底座上固接有安装块，所述安装块上开有凹槽，面板底部垂直放置在凹槽中。

3.根据权利要求1所述的电池内阻演示器，其特征在于，所述电压表采用J0402型演示电表，量程选0-10V。

4.根据权利要求1所述的电池内阻演示器，其特征在于，所述电流表采用J0402型演示电表，量程选0-1A。

5.根据权利要求1所述的电池内阻演示器，其特征在于，所述开关为单刀单掷开关。

6.根据权利要求1所述的电池内阻演示器，其特征在于，所述电池的数量为四根，均为1号电池四节，三节为新且内阻小的干电池，一节选用旧且内阻大的干电池。

7.根据权利要求1所述的电池内阻演示器，其特征在于，所述底座的底部对称设置有支撑架，所述支撑架的底部开有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有连接杆。

8.根据权利要求1所述的电池内阻演示器，其特征在于，所述面板的背面设有若干发光组件，所述发光组件为LED灯。