多功能电学实验演示仪的制作方法

本实用新型涉及演示仪领域，具体涉及多功能电学实验演示仪。

背景技术：

高中物理所涉及三个实验，(1)测金属丝的电阻率，(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线，(3)测电源的电动势和内阻。这三个实验要求在同一课时完成，因仪器繁多，线路连接复杂，教师操作不方便，学生不易观察实验现象，严重影响教学效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种多功能电学实验演示仪，能够将实验整合演示，操作方便。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

包括电源、底座以及安装在底座上的主电路板，主电路板上安装有电阻丝、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀双掷开关K1、单刀双掷开关K2、单刀单掷开关K3以及单刀单掷开关K4，

电源的正极同时连接电阻丝、小灯泡、单刀单掷开关K3、单刀单掷开关K4以及电压表的一端，电阻丝和小灯泡的另一端分别连接单刀双掷开关K1上的第一不动端和第二不动端，单刀双掷开关K1的动端同时连接电流表的一端、单刀单掷开关K4的另一端以及单刀双掷开关K2上的第三不动端；单刀双掷开关K2上的第四不动端与电源的负极相连，单刀双掷开关K2的动端与电压表的另一端相连；电流表的另一端连接滑动变阻器的滑片，单刀单掷开关K3的另一端连接滑动变阻器的一端，滑动变阻器的另一端连接电源的负极。

进一步地，主电路板上设置总开关K0，总开关K0一端与电源的负极相连，另一端同时连接滑动变阻器和单刀双掷开关K2上的第四不动端。

进一步地，主电路板上设置有两个用于和电源相连的电源插孔。

进一步地，主电路板通过铰链铰接在底座的侧边。

进一步地，铰链的材质为铁。

进一步地，电源的电压为1.5～3V。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型通过设置两个单刀双掷开关和两个单刀单掷开关，通过不同开关的配合及转换，能够得到不同的电路，在同一个演示仪上分别完成不同的实验演示，能够测金属丝的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线以及测电源的电动势和内阻，简化电路，极大提高仪器利用率，减少占用空间；本实用新型结构简单，演示时，只需要闭合或断开主电路板上的开关即可，操作方便，安全可靠。

进一步地，本实用新型通过设置电源插孔，电源能够外接，便于更换和保护电路。

进一步地，本实用新型通过设置铰链，能够在演示结束后将底座和主电路板折叠，减少占用空间。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的电路图。

其中：1-金属丝；2-小灯泡；3-电流表；4-电压表；5-滑动变阻器；6-电源；7--底座，8-主电路板，9-铰链，10-电源插孔，K0-总开关；K1-单刀双掷开关；K2-单刀双掷开关；K3-单刀单掷开关；K4-单刀单掷开关。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

参见图1，本实用新型包括电源6、底座7以及安装在底座7上的主电路板8，主电路板8通过铁质的铰链9铰接在底座7的侧边。

主电路板8上安装有电阻丝1、小灯泡2、电流表3、电压表4、滑动变阻器5、总开关K0、单刀双掷开关K1、单刀双掷开关K2、单刀单掷开关K3以及单刀单掷开关K4。

参见图2，电源6的正极同时连接电阻丝1、小灯泡2、单刀单掷开关K3、单刀单掷开关K4以及电压表4的左端，电阻丝1和小灯泡2的右端分别连接单刀双掷开关K1上的第一不动端和第二不动端，单刀双掷开关K1的动端同时连接电流表3的左端、单刀单掷开关K4的右端以及单刀双掷开关K2上的第三不动端；单刀双掷开关K2上的第四不动端与总开关K0右端相连，单刀双掷开关K2的动端与电压表4的右端相连；电流表3的右端连接滑动变阻器5的滑片，单刀单掷开关K3的右端连接滑动变阻器5的左端，滑动变阻器5的右端连接总开关K0右端，总开关K0左端连接电源6的负极。本实用新型中均是通过导线连接各元件。

主电路板8上设置有两个用于和电源6相连的电源插孔10。

电源6的电压为1.5～3V，在测电源的电动势和内阻时，采用一节干电池，为1.5V，其余均采用3V。

本实用新型主要的工作过程及原理：

1.测金属丝的电阻率：

把单刀双掷开关K1动端上的单刀掷于第一不动端，将单刀双掷开关K2动端上的单刀掷于第三不动端，单刀单掷开关K3和单刀单掷开关K4均打开，滑动变阻器5的滑片置于最左端，此时，滑动变阻器5阻值最大，且滑动变阻器5、电流表3和金属丝1串联，电压表4和金属丝1并联，通过电压表4测出金属丝1上的电压，通过电流表3测出流经金属丝1的电流，由欧姆定律求得金属丝的电阻率。

2.描绘小灯泡的伏安特性曲线：

把单刀双掷开关K1动端上的单刀掷于第二不动端，将单刀双掷开关K2动端上的单刀掷于第三不动端，单刀单掷开关K3闭合，单刀单掷开关K4打开，滑动变阻器5的滑片置于最左端，此时，滑动变阻器5阻值最大，电流表3和小灯泡2串联且被短路，电压表4和小灯泡2并联，向右移动滑动变阻器5的滑片，滑动变阻器5左侧的电阻与小灯泡2并联后再与滑动变阻器5右侧的电阻串联，随着滑动变阻器5的滑片移动，与小灯泡2并联的电阻值增大，电压增大，通过电压表4测出金属丝1上的电压，通过电流表3测出流经小灯泡2的电流，由电压和电流描绘小灯泡的伏安特性曲线。

3.测电源的电动势和内阻：

单刀双掷开关K1打开，单刀双掷开关K2动端上的单刀掷于第四不动端，单刀单掷开关K3打开，单刀单掷开关K4闭合，滑动变阻器5的滑片置于最左端，此时电压表4之间并联在电源6的两端，测出电动势，滑动变阻器5阻值最大且与电流表3串联，电流表3测出电流，由电动势和电流求得内阻。

本实用新型将三个实验整合在一块，通过几个开关的转换，就能得到三种不同的电路，分别能完成实验。其特点结构简单，操作方便，安全可靠，效果显著。