一種初中物理家庭電路演示教具的制作方法

本實(shí)用新型屬于初中教學(xué)教具技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種初中物理家庭電路演示教具。

背景技術(shù)：

在初中物理教學(xué)中，電路原理是必學(xué)的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，目前初中物理課本上介紹的家庭電路是沿用多少年的老舊示意電路，而且沒(méi)有一個(gè)符合要求的教學(xué)演示教具，一般教師在教學(xué)過(guò)程中采用現(xiàn)有用電線路進(jìn)行講解，由于現(xiàn)有的用電線路都是安裝在墻體內(nèi)，學(xué)生根本看不到閘刀開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)絲以及導(dǎo)線，能看到的只有控制箱里的漏電保護(hù)器和氣動(dòng)開(kāi)關(guān)，同時(shí)無(wú)法直觀地演示用電電流的流動(dòng)方向，教師講解和學(xué)生理解都相對(duì)困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)已有技術(shù)的不足而提供一種能夠形象演示、輔助教師講解和學(xué)生理解、讓學(xué)生輕松弄懂電流的路徑和方向、學(xué)習(xí)漏電保護(hù)器的工作原理、掌握用電的常識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的生活能力的初中物理家庭電路演示教具。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種初中物理家庭電路演示教具，包括箱體，其特點(diǎn)是所述的箱體的面板為透明或半透明，在箱體面板表面設(shè)有演示電路，在箱體面板背面設(shè)有流水LED燈帶電路，流水LED燈帶電路中的流水LED燈帶沿演示電路的連線設(shè)置；

所述的演示電路包括電能表、漏電保護(hù)器、正常發(fā)光電路、漏電保護(hù)器與單雙線觸電電路以及不正常發(fā)光電路，用于演示觸電狀態(tài)的觸電發(fā)光電路單獨(dú)設(shè)置；

所述流水LED燈帶電路中的流水LED燈帶的流動(dòng)方向與電流流動(dòng)方向相同，用于演示用電電流流動(dòng)方向。

進(jìn)一步，所述的演示電路是電能表的兩輸出端與漏電保護(hù)器的兩輸入端連接，正常發(fā)光電路、漏電保護(hù)器與單雙線觸電電路以及不正常發(fā)光電路并聯(lián)接在漏電保護(hù)器的兩輸出端。

進(jìn)一步，所述的正常發(fā)光電路是燈L1串接開(kāi)關(guān)K1后，兩端分別接漏電保護(hù)器的兩輸出端，兩孔插座JT1直接并接在漏電保護(hù)器的兩輸出端。

所述的漏電保護(hù)器與單雙線觸電電路是三孔插座的底部?jī)山泳€孔并接在漏電保護(hù)器的兩輸出端、上接線孔接地線H3作為接地線觸點(diǎn)。

所述的不正常發(fā)光電路是漏電保護(hù)器的一輸出端、開(kāi)關(guān)K2、燈L2、移動(dòng)觸點(diǎn)H1依次串接，觸點(diǎn)H2接漏電保護(hù)器的輸出另一端。

所述的觸電發(fā)光電路是兩觸點(diǎn)H4、H5通過(guò)電源控制器接LED燈帶。

進(jìn)一步，所述的流水LED燈帶電路為12V電源的正極分別接繼電器JD1、JD2、JD3的14端，12V電源的負(fù)極串接開(kāi)關(guān)F1后接繼電器JD1、JD2的13端，12V電源的負(fù)極還串接開(kāi)關(guān)F2后接繼電器JD3、JD4的13端，控制器KZ1的兩控制端、12V電源的正、負(fù)極分別接對(duì)應(yīng)的四線流水主LED1燈帶的四線后依次接繼電器JD1的公共端觸點(diǎn)9、10、11、12端、常閉觸點(diǎn)1、2、3、4端、繼電器JD3的公共端觸點(diǎn)9、10、11、12端，常閉觸點(diǎn)1、2、3、4端、繼電器JD4的常閉端觸點(diǎn)1、2、3、4端、公共端觸點(diǎn)9、10、11、12端、繼電器JD2的常閉端觸點(diǎn)1、2、3、4端、公共端觸點(diǎn)9、10、11、12端，流水主LED1燈帶的12V線上串接有開(kāi)關(guān)F4，繼電器JD1的常開(kāi)觸點(diǎn)5、6、7、8端通過(guò)LED2燈帶與繼電器JD2的常開(kāi)觸點(diǎn)5、6、7、8端連接，繼電器JD3的常開(kāi)觸點(diǎn)5、6、7、8端通過(guò)LED3燈帶與繼電器JD4的常開(kāi)觸點(diǎn)5、6、7、8端連接，LED3燈帶的12V線上串接有開(kāi)關(guān)F3。

本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下顯著特點(diǎn)和積極效果：本實(shí)用新型前面的演示電路是裝在透明或半透明面板上，用LED流水燈帶在面板背面設(shè)計(jì)了演示電流路徑和流向的電路，當(dāng)燈帶亮?xí)r，透過(guò)面板可以看到燈帶發(fā)光的路徑和流水的方向，完美地演示電流的流動(dòng)方向等情況；通過(guò)觸點(diǎn)設(shè)計(jì)，來(lái)演示說(shuō)明漏電保護(hù)器的工作原理；觸電發(fā)光電路，用于演示觸電單雙線觸電原理；正常發(fā)光電路，用于演示在正常狀態(tài)下的用電情況；本教具通過(guò)形象的演示，讓學(xué)生輕松弄懂電流的路徑和方向，學(xué)習(xí)了漏電保護(hù)器的工作原理，漏電保護(hù)器已廣泛應(yīng)用于家庭、學(xué)校、工廠等各個(gè)角落，為必不可少的，不用則為不合格電路，填補(bǔ)了教材上這部分知識(shí)的空白；單、雙線觸電的演示同學(xué)們可以清楚地看到什么是單、雙線觸電，什么時(shí)侯更危險(xiǎn)，什么時(shí)候漏電保護(hù)器不保護(hù)，掌握用電的常識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的生活能力。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型觸電發(fā)光電路的一種示意圖。

圖3為本實(shí)用新型流水LED燈帶電路的一種電子線路圖。

具體實(shí)施方式

一種初中物理家庭電路演示教具，參照?qǐng)D1，包括箱體1，箱體1的面板為透明或半透明，在箱體1面板表面設(shè)有演示電路2，在箱體1面板背面設(shè)有流水LED燈帶電路3，流水LED燈帶電路3中的流水LED燈帶沿演示電路的連線設(shè)置，演示電路2連線中的零線、火線采用不同顏色的導(dǎo)線區(qū)分；

所述的演示電路2包括電能表4、漏電保護(hù)器5、正常發(fā)光電路6、漏電保護(hù)器與單雙線觸電電路7以及不正常發(fā)光電路8，用于演示觸電狀態(tài)的觸電發(fā)光電路9單獨(dú)設(shè)置；

所述的流水LED燈帶電路3中的流水LED燈帶的流動(dòng)方向與電流流動(dòng)方向相同，用于演示用電電流流動(dòng)方向；

所述的演示電路2是電能表4的兩輸出端與漏電保護(hù)器5的兩輸入端連接，正常發(fā)光電路6、漏電保護(hù)器與單雙線觸電電路7以及不正常發(fā)光電路8并聯(lián)接在漏電保護(hù)器5的兩輸出端。

所述的正常發(fā)光電路6是燈L1串接開(kāi)關(guān)K1后，兩端分別接漏電保護(hù)器5的兩輸出端，兩孔插座JT1直接并接在漏電保護(hù)器5的兩輸出端；

所述的漏電保護(hù)器與單雙線觸電電路7是三孔插座JT2的底部?jī)山泳€孔并接在漏電保護(hù)器5的兩輸出端、上接線孔接地線H3作為接地線觸點(diǎn)。

所述的不正常發(fā)光電路8是漏電保護(hù)器5的一輸出端、開(kāi)關(guān)K2、燈L2、移動(dòng)觸點(diǎn)H1依次串接，觸點(diǎn)H2接漏電保護(hù)器的輸出另一端。

參照?qǐng)D2，所述的觸電發(fā)光電路8是兩觸點(diǎn)H4、H5通過(guò)電源控制器DK接LED燈帶。

參照?qǐng)D3，所述的流水LED燈帶電路3為12V電源的正極分別接繼電器JD1、JD2、JD3、JD4的14端，12V電源的負(fù)極串接開(kāi)關(guān)F1后接繼電器JD1、JD2的13端，12V電源的負(fù)極還串接開(kāi)關(guān)F2后接繼電器JD3、JD4的13端，控制器KZ1的兩控制端、12V電源的正、負(fù)極分別接對(duì)應(yīng)的四線流水主LED1燈帶的四線的接入端后依次接繼電器JD1的公共端觸點(diǎn)9、10、11、12端、常閉觸點(diǎn)1、2、3、4端、繼電器JD3的公共端觸點(diǎn)9、10、11、12端，常閉觸點(diǎn)1、2、3、4端、繼電器JD4的常閉端觸點(diǎn)1、2、3、4端、公共端觸點(diǎn)9、10、11、12端、繼電器JD2的常閉端觸點(diǎn)1、2、3、4端、公共端觸點(diǎn)9、10、11、12端，流水主LED1燈帶中的12V線上串接有開(kāi)關(guān)F4，繼電器JD1的常開(kāi)觸點(diǎn)5、6、7、8端通過(guò)LED2燈帶與繼電器JD2的常開(kāi)觸點(diǎn)5、6、7、8端連接，繼電器JD3的常開(kāi)觸點(diǎn)5、6、7、8端通過(guò)LED3燈帶與繼電器JD4的常開(kāi)觸點(diǎn)5、6、7、8端連接，LED3燈帶的12V線上串接有開(kāi)關(guān)F3。

實(shí)施例中，繼電器JD1、JD2、JD3、JD4型號(hào)為MY4NJ DC12V，所述型號(hào)僅僅用于一個(gè)具體的實(shí)例的說(shuō)明，不僅僅局限于該型號(hào)繼電器。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)是：顯示家庭電路的構(gòu)成，采用不同顏色的導(dǎo)線作為零線、火線，零火線入戶，經(jīng)電能表4、漏電保護(hù)器5到后面演示電路2，演示電路2中的正常發(fā)光電路6是燈泡L1與開(kāi)關(guān)K1串聯(lián)，然后并在零、火線之間，開(kāi)關(guān)K1在火線上，二孔插座JT1兩線直接并在零火線間，三孔插座JT2的接線是左零線、右火線、上為接地線H3作為接地線觸點(diǎn)；火線經(jīng)開(kāi)關(guān)K2到燈L2再接一段軟線到移動(dòng)觸點(diǎn)H1，觸點(diǎn)H2為零線觸點(diǎn)，通過(guò)觸點(diǎn)設(shè)計(jì)，來(lái)演示說(shuō)明漏電保護(hù)器5的工作原理；采用兩觸點(diǎn)H4、H5通過(guò)電源控制器DK接LED燈帶作為觸電發(fā)光電路8，觸電發(fā)光電路8可以纏繞在人體模型上，通過(guò)LED燈帶發(fā)光來(lái)演示人體的單雙線觸電，當(dāng)有電流時(shí)，LED燈帶發(fā)光說(shuō)明人體觸電；演示電路2是裝在透明或半透明箱體1面板上，采用LED流水燈帶在面板背面設(shè)計(jì)了演示電流路徑和流向的LED流水燈帶電路3，當(dāng)LED燈帶亮?xí)r，透過(guò)面板可以看到LED燈帶發(fā)光的路徑和流水的方向來(lái)演示電流的情況；LED燈帶為四線彩色流水燈帶，四線分別為12V、D0、C0、GND，配12V直流電源和控制器KZ1；繼電器JD1、JD2、JD3、JD4為14線繼電器，型號(hào)為MY4NJ DC12V，其9、10、11、12為公共端，1、2、3、4端為常閉端，5、6、7、8端為常開(kāi)端，電源端為13、14端，斷電時(shí)，4個(gè)繼電器公共端與常閉端連通，通電時(shí)，4個(gè)繼電器的公共端與常開(kāi)端連通，開(kāi)關(guān)F1同時(shí)控制JD1、JD2兩個(gè)繼電器，開(kāi)關(guān)F2同時(shí)控制JD3、JD4兩個(gè)繼電器；開(kāi)關(guān)F3、F4只控制燈帶的12V線，其他三線正常接通。

使用本實(shí)用新型演示時(shí)：

1、閉合開(kāi)關(guān)K1，燈L1正常發(fā)光，電流形成閉合回路；閉合開(kāi)關(guān)F1，繼電器JD1、JD2的公共端與常開(kāi)端閉合，LED2燈帶流水發(fā)光，說(shuō)明電流的路徑和方向，演示完畢，恢復(fù)原始狀態(tài)。

2、閉合開(kāi)關(guān)K2，燈L2不亮，解釋不亮原因，用觸點(diǎn)H1接觸觸點(diǎn)H2，燈泡L2正常發(fā)光，閉合開(kāi)關(guān)F4，繼電器JD3、JD4的公共端與常開(kāi)端連通，LED3燈帶流水發(fā)光，說(shuō)明電流的路徑和流向，解釋從漏電保護(hù)器5流出多少電流又流回多少電流，漏電保護(hù)器5沒(méi)有反應(yīng)，演示完畢，恢復(fù)初始狀態(tài)。

3、當(dāng)觸點(diǎn)H1接觸接地線觸點(diǎn)H3時(shí)，燈L2亮了一下就滅了，漏電保護(hù)器5跳閘斷開(kāi)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)F4，回路火線到燈L2和觸點(diǎn)H1的燈帶亮，零線的燈帶不亮，說(shuō)明電流流經(jīng)燈L2流入大地，沒(méi)有流回漏電保護(hù)器5，零、火線形成電流差，解釋當(dāng)電流差達(dá)到30毫安時(shí)漏電保護(hù)器5會(huì)在0.1秒內(nèi)斷開(kāi)電路，從而保護(hù)后面的電路和用電器，說(shuō)明漏電保護(hù)器5的工作原理。

4、演示單雙線觸電，用纏繞在人體模型上的觸電發(fā)光電路8的觸點(diǎn)H4、H5插入三孔插座JT2的零、火線插孔，LED燈帶發(fā)光，說(shuō)明有電流經(jīng)過(guò)人體，但漏電保護(hù)器5沒(méi)有反應(yīng)；演示電流，閉合開(kāi)關(guān)F2、F3，LED3燈帶流水發(fā)光，說(shuō)明電流的路徑和方向，解釋雙線觸電漏電保護(hù)器5把人體當(dāng)用電器了，沒(méi)有反應(yīng)。然后恢復(fù)初始狀態(tài)。把觸點(diǎn)H5插入火線插孔，觸點(diǎn)H4接在接地線觸點(diǎn)H3，漏電保護(hù)器5跳閘，電路斷開(kāi)；演示電流，閉合開(kāi)關(guān)F2，LED2燈帶火線發(fā)光，回來(lái)的零線燈帶不亮，說(shuō)明電流由火線經(jīng)人體流入大地，沒(méi)有流回漏電保護(hù)器5、火線形成電流差，漏電保護(hù)器在0.1秒內(nèi)斷開(kāi)電路，說(shuō)明單線觸電漏電保護(hù)器可以起保護(hù)作用。

本教具通過(guò)形象的演示，讓學(xué)生輕松弄懂電流的路徑和方向，學(xué)習(xí)了漏電保護(hù)器的工作原理，漏電保護(hù)器已廣泛應(yīng)用于家庭、學(xué)校、工廠等各個(gè)角落，為必不可少的，不用則為不合格電路，這么實(shí)用的知識(shí)作為物理教師有責(zé)任告訴學(xué)生們，也填補(bǔ)了教材上這部分知識(shí)的空白；單、雙線觸電的演示同學(xué)們可以清楚地看到什么是單、雙線觸電，什么時(shí)侯更危險(xiǎn)，什么時(shí)候漏電保護(hù)器不保護(hù)，掌握用電的常識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的生活能力。