专利名称：短路实验演示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中学物理教学仪器，特别是短路实验演示装置。
背景技术：
短路实验是初中物理电学中的重要实验，短路时，电流不经过用电器，而只经过导线，导线将发热升温，乃至发生火灾。学生在理解上的难点是局部短路时，电流是否不经过用电器而直接从导线上流过；在电路分析时，学生能否不受短路导线的长度、位置及形状上的影响，准确地判断出是否存在短路。现有实验方案是将白炽灯泡与保险丝串联在照明电路中，当灯泡两端被短路线直接连通时，灯泡不亮且伴有强烈的电弧火光及小声的熔丝断声，该实验的缺点是一是因危险性及爆炸性(产生电弧)，教师怕做，甚至回避不做；二是实验中的“轰然巨响、强烈的电孤火光”会加剧学生的害怕心理(特别是女生)，导致学生对其它的电学实验操作存在恐惧心理；三是实验中若保险丝规格选择不当，会导致整栋教学楼停电；四是无法演示短路时的导线发热。因此，该实验不宜在课堂上演示，禁止做成分组实验。另外一种实验方案是将220V的照明电源改为低压电源做实验，安全性提升、现象不再剧烈，适于教学的需要，但仍然存在缺点一是仍然未能直观形象地展示出短路时的导线发热情况，原因是导线发热不宜也不能达到红炽状态，这种发热是看不见的；为防烫伤， 又不能叫某学生用手摸。二是现象过于温和，学生对短路时的电流急剧增大、导线发热的感性认识不深，导致学生对短路危害的认识不够，在生活、实验、工作中导致短路事故的发生机率增加，危害极大，另外，实验现象的温和，还降低了学生学习的趣味性。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全性高、操作方便、发热现象明显、趣味性强的短路实验演示装置。本发明所采用的技术方案是一种短路实验演示装置，包含灯泡、与灯泡串联的电阻丝，其特征在于它还包括其头部药粉与电阻丝接触的火柴、以及固定火柴的火柴梗固定
直ο所述灯泡是额定电压为几伏特至几十伏特的低压灯泡，如汽车灯泡等。采用上述结构后，短路前，通过电阻丝的电流较小，电阻丝发热不明显，火柴不会点燃；将灯泡两端短路后，灯泡立即熄灭，表明不再有电流经过，导线电流急剧增大(可用电流表指示)，导线发热，数秒钟后，与电阻丝接触的火柴都着火燃烧。本发明的有益效果是采用低压电源，安全性高；短路前后电阻丝的发热对比明显，火柴着火燃烧的现象全班可见，实验现象的剧烈度适中，既能提高学生兴趣，又不致于加剧学生(特别是女生)对电学学习的心理恐惧；结构简单、成本低、利于推广。
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图1是本发明的结构示意图；图中1.第一立板，2.接线柱，3.底座，4.火柴，5.孔，6.电阻丝，7.第二立板， 8.保险丝，9.导线，10.开关，11.灯泡。
具体实施例方式如图1所示，底座3上固定有第一立板1及第二立板7，第一立板1上固定有接线柱D，第二立板7上面固定有灯泡11、接线柱A、接线柱B、接线柱C。接线柱A、接线柱B之间用于电连接灯泡11，接线柱B、接线柱C之间用于电连接保险丝8，也就是接线柱B同时为灯泡11与保险丝8之间的共用接线柱，接线柱C、接线柱D之间用于电连接电阻丝6。底座 3上开有一个或数个供火柴梗插入的孔5，孔5的深度适宜，以使火柴4的一端插入孔5中后，涂有药粉的火柴头全部都能与电阻丝6紧密接触，确保电阻丝发热时能点燃火柴。灯泡11可选用汽车灯泡，接线柱A、与接线柱D之间用于外接6-30V的低压电源， 还可外接一个大量程的电流表。说明一、灯泡的短路方式有如下两种1、固定式如图1所示，灯泡的两端并联有短路支路，该短路支路由并接在灯泡两端的导线9及串接的开关10构成。该导线9及开关10也一起被固定在第二立板上7上面。2、外接式该短路支路为外置的短路导线，所述灯泡两端设置有接线柱(如图1中的接线柱A与接线柱B)，该接线柱在需要时可以电连接短路导线。因简单及属公知技术，未作图。说明二、火柴的固定方式有如下两类5种第一类、插孔式所述火柴固定装置为开孔物，该开孔物上开有1个或数个供火柴梗插入的孔，所述灯泡、电阻丝被固定在支架上，该开孔物与支架间的连接方式有如下3种1、如图1所示，所述开孔物为支架的一部分，即电阻丝附近的支架上开有1个或数个供火柴梗插入的孔5 ；2、所述开孔物与灯泡、电阻丝一起被固定在同一支架上，即开孔物为另外被固定在支架上的物块；因简单，未作图。3、所述开孔物与支架分离，实验时，该开孔物由实验者手动把持，使得火柴头在需要接触或离开电阻丝，因简单，未作图。第二类、夹持式所述火柴固定装置为火柴梗夹持物，该火柴梗夹持物为金属夹、塑料夹、木夹、方座支架配件中的铁夹、试管夹中的任何一种，该火柴梗夹持物与支架间的连接方式又可分为如下2种1、火柴梗夹持物与灯泡、电阻丝一起被固定在同一支架上，因简单，未作图；2、火柴梗夹持物与支架分离，实验时，该火柴梗夹持物由实验者手动把持，因简单，未作图。
权利要求
1.一种短路实验演示装置，包含灯泡、与灯泡串联的电阻丝，其特征在于它还包括其头部药粉与电阻丝接触的火柴、以及固定火柴的火柴梗固定装置。
2.如权利要求1所述的短路实验演示装置，其特征在于所述灯泡是额定电压为几伏特至几十伏特的灯泡，所述灯泡的两端并联有短路支路，并且该短路支路由并接在灯泡两端的导线及串接的开关构成；或者该短路支路为外置的短路导线，所述灯泡两端设置有接线柱，该接线柱在需要时可以电连接短路导线。
3.如权利要求2所述的短路实验演示装置，其特征在于所述火柴固定装置为开孔物， 该开孔物上开有1个或数个供火柴梗插入的孔，所述灯泡、电阻丝被固定在支架上，并且所述开孔物为支架的一部分，即电阻丝附近的支架上开有1个或数个供火柴梗插入的孔；或者所述开孔物与灯泡、电阻丝一起被固定在同一支架上； 或者所述开孔物与支架分离，实验时，该开孔物由实验者手动把持。
4.如权利要求2所述的短路实验演示装置，其特征在于所述火柴固定装置为火柴梗夹持物，该火柴梗夹持物为金属夹、塑料夹、木夹、方座支架配件中的铁夹、试管夹中的一种，所述灯泡、电阻丝被固定在支架上，并且所述火柴梗夹持物与灯泡、电阻丝一起被固定在同一支架上；或者所述火柴梗夹持物与支架分离，实验时，该火柴梗夹持物由实验者手动把持。
全文摘要
本发明公开了一种短路实验演示装置，为中学物理用的教具，包含灯泡、与灯泡串联的电阻丝，其特征在于它还包括其头部药粉与电阻丝接触的火柴、以及固定火柴的火柴梗固定装置。所述灯泡为低压灯泡，如汽车灯泡等。采用上述结构后，将灯泡两端短路，灯泡熄灭，表明不再有电流经过，导线电流急剧增大(可用电流表指示)，导线发热，数秒钟后，与电阻丝接触的火柴都着火燃烧。本发明的有益效果是采用低压电源，安全性高；短路前后电阻丝发热对比明显，火柴着火燃烧的现象全班可见，实验现象的剧烈度适中，既能提高学生兴趣，又不致于加剧学生(特别是女生)对电学学习的心理恐惧；结构简单、成本低、利于推广。
文档编号G09B23/18GK102236998SQ201010162399
公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者雷海平 申请人:雷海平