[实用新型]电流过大的原因及其危害演示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种中学物理教学用具，特别是一种演示电流过大的原因及其危害的装置。

背景技术

现行的人教版初中物理教材中单独安排一节内容来讲解家庭电路中电流过大的原因。并且认为：“家庭电路中电流过大的原因有两个，一是电路中用电器的总功率过大，二是电路发生短路”(彭前程.义务教育教科书·物理9年级.北京：人民教育出版社，2013年6月第1版，第109页-112页)。教材中只是用图片展示了“用电器的总功率过大，容易发生火灾”、“短路时电路中的电流非常大，很容易发生火灾”，没有安排演示实验来说明这两个原因对电路的影响。实验室中也没有专门的仪器来演示电流过大的原因及其危害，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合适的教学用具。为了让学生对电流过大的原因及其危害有深刻认识，教师一般会用自制教具给学生补充电流过大的原因及其危害演示实验，也有部分老师因为没有现成的仪器而不给学生做这个实验，电流过大的原因及其危害很难建立正确的认识。给教学带来一定困难，甚至影响到学生成绩、学习兴趣和学生安全。

电流过大的原因分为短路和用电器的总功率过大两种情况。在实际教学中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，不是安全电压，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。老师给学生补充的用电器的总功率过大演示实验一般是把几个“220V100W”的灯泡并联在220V电源上，依次闭合开关后，发现保险丝熔断，其缺点如演示短路的第二种方法所述。

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电流过大的原因及其危害演示器。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：

一种电流过大的原因及其危害演示器，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电源；所述电源放置在演示板背面的电源盒内。

所述的电路元件为开关、鳄鱼夹、铝箔纸、电流表、小灯泡、导线。

所述演示电路包括：开关4个、鳄鱼夹2个、铝箔纸1段、电流表1个、小灯泡3个、导线13根。

所述电源为蓄电池、调压器、学生电源、甲种干电池中的一种。

所述电源的电压为直流6V-12V。

所述小灯泡的额定电压为6V-12V，额定功率小于22W。

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。

所述电流表为数字直流电流表、指针式直流电流表中的一种。

所述第一开关的一端与所述电源正接线柱连接，另一端与所述第一鳄鱼夹连接；

所述第一灯泡的一端与所述电源负接线柱连接，另一端与所述电流表的一端连接；

所述电流表的一端与所述第一灯泡的一端连接，另一端与所述第二鳄鱼夹连接；

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；

所述第二开关的一端与所述第二小灯泡的一端连接，第二开关的另一端与所述第一小灯泡的一端连接，第二小灯泡的另一端与所述第一小灯泡的另一端连接；

所述第三开关的一端与所述第三小灯泡的一端连接，第三开关的另一端与所述第一小灯泡的一端连接，第三小灯泡的另一端与所述第一小灯泡的另一端连接；

所述第四开关的一端与所述第一小灯泡的一端连接，另一端与所述第一小灯泡的另一端连接；