专利名称：远/近距离输电的演示实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于教学的实验装置，特别是指一种能直观地演示远/近 距离输电的实验装置。
背景技术：
远距离输电是交变电流、变压器、电功率、电阻定律、欧姆定律等电学知识的综合 运用，也是电学知识解决实际问题的一个典型例子。在高中的物理教程中，远距离高压输电 一直是高考的重点，但它却是教学的难点。课本上只是从理论上讲了如何减少电能损失，现 有的教学方法是简单地给学生看几张高压输电的图片，这种教学方法比较抽象，学生往往 无法较好地理解。由于无法借助有针对性的实验帮助学生更加深刻地理解高压输电的原 理，因此很多学生对远距离高压输电这部分内容总是一知半解。
发明内容本实用新型提供了模拟远/近距离输电的演示实验装置，其目的在于填补远/近 距离输电领域的教学实验的空白，同时通过该实验装置能降低对知识理解的难度，帮助学 生比较深刻地理解高压输电的原理及其适用的场合。本实用新型的技术方案如下远/近距离输电的演示实验装置，包括一交流电源以及两根以上的导线，该交流 电源上连接有相互并联的第一通路和第二通路，所述第一通路自交流电源的输出端包括依 次连接的升压变压器、电阻部分、降压变压器以及灯泡，所述电阻部分包括固值电阻和可调 电阻；所述第二通路包括相互串联的固值电阻、可调电阻以及灯泡。作为本实用新型的改进，所述可调电阻为滑动变阻器或变阻箱。作为本实用新型的改进，所述固值电阻为电阻丝。作为本实用新型的改进，所述交流电源为能调节输入电压大小的可调电源。作为本实用新型的更进一步改进，所述实验装置还包括一基板，所述第一通路和 第二通路上的电路元件安装于该基板上。由上述对本实用新型的描述可知，和现有技术相比，本实用新型的优点在于，它能 比较直观地说明以下问题1、远距离输电的电阻由可调电阻和固值电阻串联表示，当可调电阻的阻值较大 时，可观察到接入变压器通路的灯泡比未接入变压器通路的灯泡更亮，这说明在远距离输 电时高压输电更加节能，此时将交流电源的输入电压调节得越大，两个灯泡的亮暗差别就 越明显，这说明在大功率输电时，高压输电更加节能。2、交流电源的输入电压不变，通过调节可调电阻的阻值大小，可观察到接入变压 器的通路的灯泡亮度几乎没有变化，而未接入变压器的通路上的灯泡则变化明显，上述现 象说明接入变压器的通路的电流较小，线路损耗较小。3、当可调电阻的阻值较小时，可观察到未接变压器通路的灯泡较亮，说明高压输电在距离较近时并不实用，此时将交流电源的输入电压调节得越小，两个灯泡的亮暗差别 就越明显，这说明在小功率输电时，高压输电并不实用。由于变压器本身也有一定的电能损 耗，因此高压输电在小功率输电和近距离输电中并不实用。本发明的另一优点在于由于所述两条通路上的电路元件固设于基板上，且该基 板可竖直放置，从而可方便教师在讲台上授课，同时学生也能清楚地观察到灯泡的亮度变 化。
图1为本实用新型的方框示意图；图2为本实用新型的电路原理图；图3为本实用新型的立体结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式
。参照图1和图2，远/近距离输电的演示实验装置，包括一交流电源1以及若干根 的导线2，该交流电源1上连接有相互并联的第一通路和第二通路，。所述第一通路自交流 电源1的输出端包括依次连接的升压变压器31、固值电阻51、可调电阻41、降压变压器32 以及灯泡61 ；所述第二通路自交流电源1的输出端包括相互串联的固值电阻52、可调电阻 42以及灯泡62。所述灯泡61、62的额定功率相同；所述升压变压器31、降压变压器32的 变压范围为20倍左右；所述交流电源1的输入电压的调节范围约为4-12伏特，且该交流电 源1上装设有开关8。再参照图3，所述可调电阻41、42均为滑动变阻器，该滑动变阻器的最大阻值为20 欧姆；所述固值电阻51、52均为阻值约为15欧姆的电阻丝；所述滑动变阻器41、42和灯泡 61、62上均设有接线柱81，所述导线2连接于接线柱81上。所述实验装置还包括一基板7， 且所述第一通路和第二通路上的电路元件均螺固于该基板7上。上述基板7可竖直放置， 从而可方便教师在讲台上授课，同时学生也能清楚地观察到灯泡61、62的亮度变化。此外， 所述基板7上还安装有接线板9，该接线板9上装设有两个接线柱91，交流电源1的两端分 别连接于该接线板9的两个接线柱91上，所述交流电源1通过接线板9将电能传输给第一 通路和第二通路上的电路元件。本实验装置可主要演示如下的教学操作1、远距离输电的电阻由可调电阻41和固值电阻51串联表示，将可调电阻41调至 较大值，可观察到第一通路的灯泡61比未第二通路的灯泡62更亮，这说明在远距离输电时 高压输电更加节能；此时将交流电源1的输入电压调节得越大，两个灯泡61、62的亮暗差别 就越明显，这说明在大功率输电时，高压输电更加节能。2、使交流电源1的输入电压保持不变，通过调节可调电阻41、42的阻值大小，可观 察到第一通路的灯泡61亮度几乎没有变化，而第二通路上的灯泡62则变化明显，上述现象 说明高压输电的第一通路的电流较小，线路损耗较小。3、将可调电阻41、42的阻值调节至较小值，用于模拟近距离输电，可观察到第二 通路的灯泡62反而较亮，这说明高压输电在距离较近时并不实用。此时将交流电源1的输入电压调节得越小，两个灯泡61、62的亮暗差别就越明显，这说明在小功率输电时，高压输 电并不实用。由于升压变压器31和降压变压器32本身都有一定的电能损耗，因此高压输 电在小功率输电和近距离输电中并不实用。另外，所述固值电阻51、52还可由普通的电阻代替；所述可调电阻41、42还可由变 阻箱替代。上述仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的设计构思并不局限于此， 凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行 为。
权利要求远/近距离输电的演示实验装置，包括一交流电源以及两根以上的导线，其特征在于该交流电源上连接有相互并联的第一通路和第二通路，所述第一通路自交流电源的输出端包括依次连接的升压变压器、电阻部分、降压变压器以及灯泡，所述电阻部分包括固值电阻和可调电阻；所述第二通路包括相互串联的固值电阻、可调电阻以及灯泡。
2.如权利要求1所述的远/近距离输电的演示实验装置，其特征在于所述可调电阻 为滑动变阻器或变阻箱。
3.如权利要求1所述的远/近距离输电的演示实验装置，其特征在于所述固值电阻 为电阻丝。
4.如权利要求1所述的远/近距离输电的演示实验装置，其特征在于所述交流电源 为能调节输入电压大小的可调电源。
5.如权利要求1至4任一所述的远/近距离输电的演示实验装置，其特征在于所述 实验装置还包括一基板，所述第一通路和第二通路上的电路元件安装于该基板上。
专利摘要远/近距离输电的演示实验装置，包括一交流电源以及两根以上的导线，该交流电源上连接有相互并联的第一通路和第二通路，所述第一通路自交流电源的输出端包括依次连接的升压变压器、电阻部分、降压变压器以及灯泡，所述电阻部分包括固值电阻和可调电阻；所述第二通路包括相互串联的固值电阻、可调电阻以及灯泡。本实用新型的优点在于，通过调节交流电源或可调电阻的大小，可直接观察到灯泡的亮度的变化，从而能给学生留下深刻的印象，并帮助学生更加直观地理解远/近距离输电的原理。
文档编号G09B23/18GK201707821SQ20102023667
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者郭毓芬, 陈明智 申请人:郭毓芬;陈明智