专利名称：一种设计性物理直流电路实验箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设计性物理直流电路实验箱。
技术背景物理直流电路实验的技能训练是大学物理实验教学的重要组成，许多学生在电路 实验中需要实际动手进行各种仪器之间的接线和功能键的调节，由于不同的物理直流 电路实验需要用到不同的元件，并且各个元件直接的线路连接也不尽相同；大学生在 做这些物理直流电路实验时经常会碰到线路连接过多、过杂而导致达不到预期的实验 效果，并且，当元件过多时，连接在元件之间的导线就容易杂乱，这不仅会不利于检 査线路，严重的时候，还容易将电子元件烧坏。而目前还没有一种能够将各种直流电 路所需要用的直流电源、可调电阻、各类LCD(或者LED)数字表头等电子元件综合在一 个实验箱中，并且各元件的位置设计方便实验教学，提高学生的实验时间效率及教师 的管理效率，同时能够提供做多种不同功能的设计性物理直流电路实验的实验箱。发明内容本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种集合物理直流电路所需 的各种电子元件、并且各电子元件的位置设计合理、能同时提供多种不同物理直流电 路实验的设计性物理直流电路实验箱。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该设计性物理直流电路实验箱， 包括有一面板，其特征在于-所述面板的左侧上方设置有一四位半LED表头及通过导线连接在该四位半LED表 头两端的第一接线插孔与第二接线插孔；所述面板的右侧上方设置有一四位半液晶表头及通过导线连接在该四位半液晶表 头两端的第三接线插孔与第四接线插孔；所述面板的上侧中间部位并排设置有电源开关、直流电源大小调节按钮及第五接 线插孔、第六接线插孔，其中第五接线插孔、第六接线插孔之间通过导线连接在直流 电源大小调节按钮两侧，而直流电源、直流电源大小调节按钮及电源开关则通过导线 依次连接；所述面板的左侧下方设置有第一可调电阻器及通过导线连接在第一可调电阻器两3端的第七接线插孔与第八接线插孔；所述面板的右侧下方设置有第二可调电阻器及通过导线连接在第二可调电阻器两 端的第九接线插孔与第十接线插孔；所述面板的下侧中间部位并列设置有第三可调电阻器、第四可调电阻器，第三可 调电阻器边设置有第十一接线插孔与第十二接线插孔，第四可调电阻器边设置有第十 三接线插孔与第十四接线插孔，其中第十一接线插孔与第十二接线插孔通过导线连接 在第三可调电阻器的两端，第十三接线插孔与第十四接线插孔通过导线连接在第四可 调电阻器的两端。所述第一可调电阻器、第二可调电阻器、第三可调电阻器、第四可调电阻器的阻 值量程可以相同，也可以不同，为了方便实验，本发明提供的设计性物理直流电路实 验箱中，所述第一可调电阻器的阻值为1 9999Q，并由四个阻值分别为1 9， 10 卯，100 900， 1000 9000的可调电阻串联而成；所述第二可调电阻器的阻值为1 999Q，并由三个阻值分别为1 9， 10 90， 100 900的可调电阻串联而成；所述第三 可调电阻器的阻值为0.1 999.9Q，并由四个阻值分别为0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可调电阻串联而成；所述第四可调电阻器的阻值为0.1 999.9Q，并由四个阻 值分别为0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可调电阻串联而成。还可将这四个可调 电阻器更新为高精度的数字电位器，组成绝对新型的全数字多功能设计性物理直流电 路实验箱。为了方便我们携带和管理，我们将上述面板固定在一个箱子内，该箱子由下箱体 和上箱体组成，所述的面板固定在的下箱体的表面，所述的各种连接导线、直流电源 及可调电阻均容置在下箱体的空腔内，上述的下箱体和上箱体之间设置有锁具。与现有技术相比，本发明的优点在于将做物理直流电路实验要用到的各种仪 表、电子元件集成到一面板上，并通过接线插孔对外连接，这样做实验时，只需要通 过各种连接线将面板上不同位置的接线插孔连接起来，便可做多种不同功能的设计性 实验；如单量程数字电表改装与校正电路、多量程数字多用表改装与校正电路、直 流单臂电桥电路、伏安特性电路、直流双臂电桥等实验。
图l为本发明实施例的结构示意图(合拢上箱体的状态下)； 图2为本发明实施例的结构示意图(打开上箱体的状态下)；图3为采用本发明实施例时伏安法电流表内接的实验电路图； 图4为采用本发明实施例时伏安法电流表外接的实验电路图；图5为采用本发明实施例时直流电桥电路的实验电路图； 图6为采用本发明实施例时单量程数字电流表改装的实验电路图；图7为采用本发明实施例时单量程数字电压表改装的实验电路图； 图8为采用本发明实施例时多量程数字多用表改装的实验电路图； 图9为采用本发明实施例时直流双臂电桥的实验电路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1 2所示的设计性物理直流电路实验箱，包括由下箱体51和上箱体52组成的 箱体5，其中下箱体51的表面设有一面板1，并且面板1的左侧上方设置有一四位半液晶表头11及通过导线连接在该四位半LED表头 ll两端的第一接线插孔lla与第二接线插孔llb;这里四位半液晶表头ll可以釆用四位 半LED表头来代替；面板1的右侧上方设置有一四位半液晶表头12及通过导线连接在该四位半液晶表头 12两端的第三接线插孔12a与第四接线插孔12b;这里四位半液晶表头12也可以采用四 位半LED表头来代替；面板1的上侧中间部位并排设置有电源开关14、直流电源大小调节按钮13及第五接 线插孔13a、第六接线插孔13b，其中第五接线插孔13a、第六接线插孔13b之间通过导 线连接在直流电源大小调节按钮13两侧，而直流电源、直流电源大小调节按钮13及电 源开关14则通过导线依次连接；面板1的左侧下方设置有第一可调电阻器15及通过导线连接在第一可调电阻器15两 端的第七接线插孔15a与第八接线插孔15b;面板1的右侧下方设置有第二可调电阻器16及通过导线连接在第二可调电阻器16两 端的第九接线插孔16a与第十接线插孔16b;面板1的下侧中间部位并列设置有第三可调电阻器17、第四可调电阻器18，第三可 调电阻器17边设置有第十一接线插孔17a与第十二接线插孔17b，第四可调电阻器18边 设置有第十三接线插孔18a与第十四接线插孔18b，其中第十一接线插孔17a与第十二接 线插孔17b通过导线连接在第三可调电阻器17的两端，第十三接线插孔18a与第十四接 线插孔18b通过导线连接在第四可调电阻器18的两端；上述各种连接导线、可调电阻、直流电源均容置在下箱体51的空腔内。并且，下箱体51和上箱体52之间设置有锁具6。为了能满足各种物理直流电路实验的需要，第一可调电阻器15的阻值为1 9999 Q，并由四个阻值分别为1 9， 10 90， 100 900， 1000 卯00的可调电阻15c、 15d、 15e、 15f串联而成；第二可调电阻器16的阻值为1 999Q,并由三个阻值分别为 1 9， 10 卯，100 卯0的可调电阻16c、 16d、 16ef串联而成；第三可调电阻器17的 阻值为0.1 999.9Q ，并由四个阻值分别为0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可调电阻17c、 17d、 17e、 17f串联而成；第四可调电阻器18的阻值为0.1 999.9Q ，并由四 个阻值分别为0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可调电阻18c、 18d、 18e、 18f串联 而成。利用本发明实施例中提供设计性物理直流电路实验箱可进行以下实验 实验一伏安法电流表内接，参见图3所示。将第一接线插孔lla与第三接线插孔 12a之间、第一接线插孔lla与第五接线插孔13a之间、第二接线插孔llb与第六接线插 孔13b之间用即插式导线相连，第二接线插孔llb与第四接线插孔12b之间用即插式导线 连接第一可调电阻器15、第二可调电阻器16、第三可调电阻器17、第四可调电阻器18 中任意一个可调电阻器，即当选择第一可调电阻器15时，将第四接线插孔12b与第七接 线插孔15a之间用即插式导线连接，将第八接线插孔15b与第二接线插孔llb之间用即插 式导线连接；当选择第二可调电阻器16时，将第四接线插孔12b与第九接线插孔16a之 间用即插式导线连接，将第十接线插孔16b与第二接线插孔llb之间用即插式导线连 接；当选择第三可调电阻器17时，将第四接线插孔12b与第十一接线插孔17a之间用即 插式导线连接，将第十二接线插孔17b与第二接线插孔llb之间用即插式导线连接；当 选择第四可调电阻器18时，将第四接线插孔12b与第十三接线插孔18a之间用即插式导 线连接，将第十四接线插孔18b与第二接线插孔llb之间用即插式导线连接。实验二伏安法电流表外接，参见图4所示。将第一接线插孔lla与第五接线插孔 13a之间用即插式导线相连，将第二接线插孔llb与第三接线插孔12a之间用即插式导线 相连，将第四接线插孑Ll2b与第六接线插孑U3b之间用即插式导线相连，在第三接线插 孔12a与第四接线插孔12b之间用即插式导线连接第一可调电阻器15、第二可调电阻器 16、第三可调电阻器17、第四可调电阻器18中任意一个可调电阻器，即当选择第一可 调电阻器15时，将第三接线插孔12a与第七接线插孔15a之间用即插式导线连接，将第 八接线插孔15b与第四接线插孔12b之间用即插式导线连接；当选择第二可调电阻器16 时，将第三接线插孔12a与第九接线插孔16a之间用即插式导线连接，将第十接线插孔 16b与第四接线插孔12b之间用即插式导线连接；当选择第三可调电阻器17时，将第三 接线插孔12a与第十一接线插孔17a之间用即插式导线连接，将第十二接线插孔17b与第 四接线插孔12b之间用即插式导线连接；当选择第四可调电阻器18时，将第三接线插孔 12a与第十三接线插孔18a之间用即插式导线连接，将第十四接线插孔18b与第四接线插 孑U2b之间用即插式导线连接。实验三直流单臂电桥电路，可检验的电桥，参见图5所示。将第五接线插孔13a 与第七接线插孔15a之间、第七接线插孔15a与第十一接线插孔17a之间、第八接线插孔 15b与第九接线插孔16a之间、第十接线插孔16b与第十四接线插孔18b之间、第十二接线插孔17b与第十三接线插孔18a之间、第十接线插孔16b与第六接线插孔13b之间用即 插式导线连接起来，同时，在第八接线插孔15b与第十二接线插孔17b与之间用即插式 导线连接四位半液晶表头11或四位半液晶表头12边的两接线插孔，即当选择四位半液 晶表头11时，将第八接线插孔15b与第一接线插孔lla之间用即插式导线连接，将第二 接线插孔llb与第十二接线插孔17b之间用即插式导线连接；当选择四位半液晶表头12 时，将第八接线插孔15b与第三接线插孔12a之间用即插式导线连接，将第四接线插孔 12b与第十二接线插孔17b之间用即插式导线连接。实验四单量程数字电流表改装，参见图6所示。将第五接线插孔13a与第七接线 插孔15a之间、第八接线插孔15b与第九接线插孔16a之间、第十接线插孔16b与第六接 线插孔13b之间用即插式导线连接起来，同时，在第七接线插孔15a之间与第八接线插 孔15b之间用即插式导线连接四位半液晶表头ll或四位半液晶表头12边的两接线插孔， 即当选择四位半液晶表头ll时，将第七接线插孔15a与第一接线插孔lla之间用即插式 导线连接，将第二接线插孔llb与第八接线插孔15b之间用即插式导线连接；当选择四 位半液晶表头12时，将七接线插孔15a与第三接线插孔12a之间用即插式导线连接，将 第四接线插孔12b与第八接线插孔15b之间用即插式导线连接。实验五单量程数字电压表改装，参见图7所示。将四位半液晶表头ll或四位半液 晶表头12连接第一可调电阻器15、第二可调电阻器16、第三可调电阻器17、第四可调 电阻器18中任意一个可调电阻器后连接在直流电源的两端。实验六多量程数字多用表改装，参见图8所示。直流电源的负极连接在第六接线 插孔13b处，而第五接线插孔13a根据量程的需要可选择性的连接在图8所示的实验电路 图中的第一接线端81、第二接线端82、第三接线端83、第四接线端84、第五接线端 85、第六接线端86处。当第五接线插孔13a连接在第一接线端81时，本实施例中试验箱的连接方法为将 第六接线插孔13b与七接线插孔15a之间、第八接线插孔15b与第九接线插孔16a之间、 第十接线插孔16b与第十一接线插孔17a之间、第十二接线插孔17b与第十三接线插孔 18a之间，第十四接线插孔18b与第一接线插孔lla之间、第二接线插孔llb与七接线插 孔15a之间用即插式导线连接，而第一接线端81即为第八接线插孔15b，即将第五接线 插孔13a与第八接线插孔15b之间用即插式导线连接；当第五接线插孔13a连接在第二接线端82时，本实施例中试验箱的连接方法为将 第六接线插孔13b与七接线插孔15a之间、第八接线插孔15b与第九接线插孔16a之间、 第十接线插孔16b与第十一接线插孔17a之间、第十二接线插孔17b与第十三接线插孔18a之间，第十四接线插孔18b与第一接线插孔lla之间、第二接线插孔llb与七接线插 孔15a之间用即插式导线连接，而第二接线端82即为第十接线插孔16b，即将第五接线 插孔13a与第十接线插孔16b之间用即插式导线连接；当第五接线插孔13a连接在第三接线端83时，本实施例中试验箱的连接方法为将 第六接线插孔13b与七接线插孔15a之间、第八接线插孔15b与第九接线插孔16a之间、 第十接线插孔16b与第十一接线插孔17a之间、第十二接线插孔17b与第十三接线插孔 18a之间，第十四接线插孔18b与第一接线插孔lla之间、第二接线插孔llb与七接线插 孔15a之间用即插式导线连接，而第三接线端83即为第十二接线插孔17b，即将第五接 线插孔13a与第十二接线插孔17b之间用即插式导线连接；当第五接线插孔13a连接在第四接线端84时，本实施例中试验箱的连接方法为将 电阻R1、电阻R2、电阻R3合并为一个电阻器，本实施例中，电阻R1、电阻R2、电阻 R3合并为第一可调电阻器15，这时，将第六接线插孔13b与第七接线插孔15a之间、第 八接线插孔15b与第十一接线插孔17a之间用即插式导线连接，将四位半液晶表头ll或 四位半液晶表头12连接第二可调电阻器16后用即插式导线连接在第七接线插孔15a与第 八接线插孔15b之间，这时，而第四接线端84即为第十二接线插孔17b，即将第五接线 插孔13a与第十二接线插孔17b之间用即插式导线连接；当第五接线插孔13a连接在第五接线端85时，本实施例中试验箱的连接方法为将 电阻R1、电阻R2、电阻R3合并为一个电阻器，本实施例中电阻R1、电阻R2、电阻R3 合并为第一可调电阻器15，这时，将第六接线插孔13b与第七接线插孔15a之间、第八 接线插孔15b与第九接线插孔16a之间、第十接线插孔16b与第十一接线插孔18a之间用 即插式导线连接，将四位半液晶表头11或四位半液晶表头12连接第三可调电阻器17后 用即插式导线连接在第七接线插孔15a与第八接线插孔15b之间，这时，而第五接线端 85即为第十四接线插孔18b，即将第五接线插孔13a与第十四接线插孔18b之间用即插式 导线连接；当第五接线插孔13a连接在第六接线端86时，本实施例中试验箱的连接方法为将 电阻R1、电阻R2、电阻R3合并为一个电阻器，将电阻R4、电阻R5、电阻R6也合并为 一个电阻器，本实施例中电阻R1、电阻R2、电阻R3合并为第一可调电阻器15，电阻 R4、电阻R5、电阻R6则合并为第二可调电阻器16，这时，将第六接线插孔13b与第七 接线插孔15a之间、第八接线插孔15b与第九接线插孔16a之间用即插式导线连接，将四 位半液晶表头11或四位半液晶表头12连接第三可调电阻器17后用即插式导线连接在第 七接线插孔15a与第八接线插孔15b之间，这时，而第六接线端86即为第十接线插孔 16b，即将第五接线插孔13a与第十接线插孔16b之间用即插式导线连接。实验七直流双臂电桥，参见图9所示。由于该实验电路图中有六个电阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6和一个待测电阻丝r，可以将图中有六个电阻中四个电阻采用本实施例试验箱中提供的四个可调电阻器，而另外两个电阻则采用外接的已知阻值的电 阻，其连接方法与上述实验中的连接方法类似。当然，也可以将图中电阻R2和电阻R5 合并为一个电阻器，将图中电阻R4和电阻R6也合并为一个电阻器，其连接方法与上述 实验中的连接方法类似。
权利要求
1、一种设计性物理直流电路实验箱，包括有一面板(1)，其特征在于所述面板(1)的左侧上方设置有一四位半LED表头(11)及通过导线连接在该四位半LED表头(11)两端的第一接线插孔(11a)与第二接线插孔(11b)；所述面板(1)的右侧上方设置有一四位半液晶表头(12)及通过导线连接在该四位半液晶表头(12)两端的第三接线插孔(12a)与第四接线插孔(12b)；所述面板(1)的上侧中间部位并排设置有电源开关(14)、直流电源大小调节按钮(13)及第五接线插孔(13a)、第六接线插孔(13b)，其中第五接线插孔(13a)、第六接线插孔(13b)之间通过导线连接在直流电源大小调节按钮(13)两侧，而直流电源、直流电源大小调节按钮(13)及电源开关(14)则通过导线依次连接；所述面板(1)的左侧下方设置有第一可调电阻器(15)及通过导线连接在第一可调电阻器(15)两端的第七接线插孔(15a)与第八接线插孔(15b)；所述面板(1)的右侧下方设置有第二可调电阻器(16)及通过导线连接在第二可调电阻器(16)两端的第九接线插孔(16a)与第十接线插孔(16b)；所述面板(1)的下侧中间部位并列设置有第三可调电阻器(17)、第四可调电阻器(18)，第三可调电阻器(17)边设置有第十一接线插孔(17a)与第十二接线插孔(17b)，第四可调电阻器(18)边设置有第十三接线插孔(18a)与第十四接线插孔(18b)，其中第十一接线插孔(17a)与第十二接线插孔(17b)通过导线连接在第三可调电阻器(17)的两端，第十三接线插孔(18a)与第十四接线插孔(18b)通过导线连接在第四可调电阻器(18)的两端。
2、 根据权利要求l所述的设计性物理直流电路实验箱，其特征在于所述第一可 调电阻器(15)的阻值为1 9999Q ，并由四个阻值分别为1 9， 10 90, 100 900， 1000 9000的可调电阻(15c、 15d、 15e、 15f)串联而成；所述第二可调电阻器(16)的阻 值为1 999Q，并由三个阻值分别为1 9， 10 90， 100 900的可调电阻(16c、 16d、 16ef)串联而成；所述第三可调电阻器(17)的阻值为0.1 999.9Q，并由四个阻值分别为 0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可调电阻(17c、 17d、 17e、 17f)串联而成；所述 第四可调电阻器(18)的阻值为0.1 999.9Q，并由四个阻值分别为0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 卯0的可调电阻(18c、 18d、 18e、 18f)串联而成。
3、 根据权利要求2所述的设计性物理直流电路实验箱，其特征在于所述的面板(1)固定在一个箱子(5)内，该箱子(5)由下箱体(51)和上箱体(52)组成，所述的面板(l)固 定在的下箱体(51)的表面，所述的各种连接导线、可调电阻、直流电源均容置在下箱体 (51)的空腔内。
4、 根据权利要求3所述的设计性物理直流电路实验箱，其特征在于所述的下箱体 (51)和上箱体(52)之间设置有锁具(6)。
全文摘要
本发明涉及一种设计性物理直流电路实验箱，包括有一面板(1)，面板(1)的左侧上方设置有一四位半LED表头及接线插孔，面板(1)的右侧上方设置有一四位半液晶表头(12)及接线插孔，面板(1)的上侧中间部位并排设置有电源开关(14)、直流电源大小调节按钮(13)及接线插孔，面板(1)的下方设置有四个调电阻器接线插孔。与现有技术相比，本发明的优点在于将做物理直流电路实验要用到的各种仪表、电子元件集成到一面板上，并通过接线插孔对外连接，这样做实验时，只需要通过各种连接线将面板上不同位置的接线插孔连接起来，便可做单量程电表改装电路、多量程多用表改装电路、直流电桥电路、伏安特性电路、直流双臂电桥等实验。
文档编号G09B23/00GK101404125SQ20081012117
公开日2009年4月8日 申请日期2008年10月9日 优先权日2008年10月9日
发明者陈均钧 申请人:陈均钧