過(guò)電壓的原因及其危害演示者它們是如何產(chǎn)生的
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高中數(shù)學(xué)教學(xué)中電壓過(guò)高的原因及其危害的演示器。 電路器件有開關(guān)、鱷魚夾、鋁箔紙、電流表、小燈泡、電線； 鍍鋁紙的兩端分別用蟒蛇夾纏住； 該電壓表為數(shù)字直流電壓表、指針式直流A型電壓表。 本實(shí)用新型的有益效果是：(1)材料易得，成本低。 (2)安全可靠，所用電源為直流電源，電流為6V-12V； 電壓值更方便觀察電壓的大小，從鍍鋁紙熱變形→變色→放大→冒煙到最終燃燒，可持續(xù)5秒以上，有煙起火。 (4)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，演示操作方便。
【專利說(shuō)明】電流過(guò)大的原因及其危害演示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)用品，特別是一種演示電壓過(guò)高的原因及其危害的裝置。
【背景技術(shù)】
現(xiàn)有人教版高中數(shù)學(xué)教材中單獨(dú)安排一節(jié)內(nèi)容來(lái)講解家庭電路中電流過(guò)大的感應(yīng)。 但我認(rèn)為：“家用電路中電流過(guò)大的原因有兩個(gè)，一是電路中家用電器的總功率過(guò)大，二是電路漏電”（彭干成.必修教育教材?化學(xué)九年級(jí).上海:人民教育出版社,2013年6月I版,第109-112頁(yè))。 教材僅用圖片來(lái)展示“家用電器總功率太大，容易引起火災(zāi)”、“短路時(shí)電路中電壓特別大，容易引起火災(zāi)”。火災(zāi)報(bào)警器”，并且沒有安排演示實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明這兩種誘因?qū)﹄娐返挠绊憽?影響。 實(shí)驗(yàn)室沒有專門的儀器來(lái)論證電壓過(guò)高的原因和危害。 中學(xué)生和教師迫切需要有針對(duì)性的教學(xué)用品，但在市場(chǎng)上卻很難找到合適的教學(xué)用品。 為了讓中學(xué)生深入了解電壓過(guò)高的原因和危害，班主任通常會(huì)使用自制的教具為中學(xué)生補(bǔ)充電壓過(guò)高的原因和危害的演示實(shí)驗(yàn)，有的老師不要給中學(xué)生做，因?yàn)樗麄儧]有現(xiàn)成的設(shè)備。 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，很難對(duì)電壓過(guò)高的原因和危害建立正確的認(rèn)識(shí)。 給教學(xué)帶來(lái)一定的困難，甚至影響中學(xué)生的成績(jī)、學(xué)習(xí)興趣和中學(xué)生的安全。
[0003] 電壓過(guò)高的原因分為漏電和家用電器總功率過(guò)大。 在實(shí)際教學(xué)中，教師對(duì)中學(xué)生進(jìn)行漏電破壞演示實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充通常有兩種方式。 第一種方法是直接用電線連接干電池的兩極做漏電測(cè)試，這樣漏電電壓不會(huì)超過(guò)3A，用手觸摸電線只會(huì)感覺發(fā)熱。 暖感中學(xué)生對(duì)漏電汽車事故的嚴(yán)重性還沒有清晰直觀的認(rèn)識(shí)，無(wú)法察覺電路漏電造成的危害，如劇烈火花等。 第二種方式是直接將保險(xiǎn)絲插入220V交流電路中造成漏電，這些方式有以下缺點(diǎn)： (1)不安全。 由于工作電流為220V，并非安全電流，操作過(guò)程中稍有不慎，就會(huì)發(fā)生觸電事故； 保險(xiǎn)絲突然熔斷時(shí)形成的熔融顆粒很容易濺到操作班主任或后排的中學(xué)生身上。 (2)能見度低。 當(dāng)接通電源時(shí)，由于電流低、電壓過(guò)高，保險(xiǎn)絲會(huì)立即熔斷。 中學(xué)生在漏電時(shí)無(wú)法辨認(rèn)電壓是否通過(guò)了家用電器，導(dǎo)致電路斷路。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間太緊、能見度低，無(wú)法給中學(xué)生留下深刻的印象。 (3)如果所選熔斷器的額定電壓稍大，或支路上的熔斷器不夠大，漏電時(shí)形成的較大電壓往往會(huì)導(dǎo)致支路上的熔斷器熔斷，造成大面積停水。 。 （四）損害師生健康的。 因?yàn)殡娏鞑话踩瑢?shí)驗(yàn)本身就是危險(xiǎn)的。 班主任做實(shí)驗(yàn)擔(dān)心，中學(xué)生看實(shí)驗(yàn)害怕，這樣就會(huì)損害師生的健康。 老師給中學(xué)生做的家用電器總功率太大的演示實(shí)驗(yàn)是，將幾個(gè)“”燈泡并聯(lián)到220V電源上，一一合上開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)絲被吹。 其缺點(diǎn)如第二種演示漏電的方法中所述。
【發(fā)明內(nèi)容】
本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是：提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象顯著且安全可靠的過(guò)電壓成因及其危害演示儀。 不僅便于班主任操作實(shí)驗(yàn)、完成教學(xué)任務(wù)，也方便中學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提高學(xué)習(xí)興趣。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
一種過(guò)電壓原因及其危害演示器，包括演示板和設(shè)置在所述演示板上形成演示電路的各電路器件； 所述演示板背面設(shè)有電源； 所述電源放置在演示板背面的電源盒內(nèi)。
[0007] 該電路裝置為開關(guān)、鱷魚夾、鋁箔、電流表、燈泡和電線。
[0008] 演示電路包括：4個(gè)開關(guān)、2個(gè)鱷魚夾、1段鋁箔、1個(gè)電流表、3個(gè)小燈泡、13根電線。
[0009] 電源為蓄電池板、穩(wěn)壓器、學(xué)生電源、A類干電池中的一種。
所述電源的電流為DC 6V-12V。
[0011] 小燈泡的額定電流為6V-12V，額定功率大于22W。
[0012] 所述花紙長(zhǎng)1?1cm，寬1?2.5mm，厚0.006mm?0.007mm，可用于包裝香煙
（或口香糖）鍍鋁背紙剪裁而成。
[0013] 所述電壓表為數(shù)字式直流電壓表、指針式直流電壓表。
第一開關(guān)一端與電源正極連接，另一端與第一蟒夾連接；
[0015] 第一燈泡的一端連接電源負(fù)極，另一端連接電壓表的一端；
所述電壓表的一端與所述第一燈泡的一端連接，另一端與所述第二蟒夾連接；
所述鍍鋁紙的一端被所述第一蟒蛇夾卡住，另一端被所述第二蟒蛇夾卡住；
第二開關(guān)的一端連接第二小燈泡的一端，第二開關(guān)的另一端連接第一小燈泡的一端，第二小燈泡的另一端連接第一小燈泡。電燈泡。 小燈泡的另一端相連；
第三開關(guān)的一端連接第五小燈泡的一端，第三開關(guān)的另一端連接第一小燈泡的一端，第五小燈泡的另一端連接第一小燈泡。小燈泡的另一端相連；
第四開關(guān)的一端與第一小燈泡的一端連接，另一端與第一小燈泡的另一端連接；
[0021] 演示板反面的直流電源的正負(fù)極分別穿過(guò)演示板并連接到演示板正面的電源的正極端子和負(fù)極端子。
本實(shí)用新型電壓超標(biāo)原因及其危害演示裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)取材容易，成本低，精選的鍍鋁紙可與包裝煙(或口香糖)的鍍鋁底紙一起裁切得到，其余設(shè)備均為學(xué)校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備。
(2)安全可靠，所用電源電流為6V-12V，屬安全電流，不用擔(dān)心觸電車禍。
(3)示范療效顯著，知名度高。 演示板直立放置，全班同學(xué)都能清楚地認(rèn)識(shí)到電路的連接、小燈泡的亮度、直流電壓表的指示以及鍍鋁紙的燃燒過(guò)程。 本實(shí)用新型的電壓過(guò)高的原因及其危害演示器延長(zhǎng)了電壓過(guò)大時(shí)危害發(fā)生的過(guò)程。 鍍鋁紙從變形到最終燃燒，整個(gè)過(guò)程可以持續(xù)5秒以上，方便中學(xué)生觀察和理解，因?yàn)橛袩熿F和火焰形成，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，能給中學(xué)生留下深刻的印象。 另外，采用數(shù)字直流電壓表顯示電壓值，更便于中學(xué)生觀察。
(4)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，演示操作方便。 實(shí)驗(yàn)可以在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)多次，也可以讓中學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn)。
[專利圖]
【附圖說(shuō)明】
圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本實(shí)用新型的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標(biāo)記分別代表：1-演示板、2-電源盒、3-電源正極端子、4-第一開關(guān)、5-第一蟒蛇夾、6-鍍鋁紙、7-第一兩條蟒蛇夾子、8電壓表、9線、10-第一個(gè)燈泡、11-第二個(gè)開關(guān)、12-第二個(gè)燈泡、13-第三個(gè)開關(guān)、14-第五個(gè)燈泡、15-第四個(gè)開關(guān)、16 -電源負(fù)極端子，17-電源。
【具體實(shí)施方法】
下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的電壓過(guò)高的原因及其危害演示裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0029] 如圖1所示，本實(shí)用新型的過(guò)電壓的原因及其危害演示器，包括：演示板1以及設(shè)置在所述演示板1上形成演示電路的各電路器件； [0016] 所述演示板1的反面設(shè)有直流電源16 ； 直流電源16置于電源盒2內(nèi)。
[0032] 該電路裝置為開關(guān)、鱷魚夾、鋁箔、數(shù)字直流電壓表、燈泡和電線。
所述的演示電路包括:4個(gè)開關(guān)、2個(gè)鱷魚夾、1段鋁箔紙、1個(gè)數(shù)字直流電壓表、3個(gè)小燈泡、13根電線，它們之間的連接關(guān)系為:
第一開關(guān)4的一端與電源正極3連接，另一端與第一蟒夾5連接。
第一燈泡10的一端與電源負(fù)極端子16連接，另一端與數(shù)字直流電壓表8的一端連接；
所述鍍鋁紙6的一端被所述第一蟒蛇夾5卡住，另一端被所述第二蟒蛇夾7卡住；
所述數(shù)字直流電壓表8的另一端與所述第二蟒夾7連接；
第二開關(guān)11的一端與第二小燈泡12的一端連接，第二開關(guān)11的另一端與第一小燈泡10的一端連接，第二小燈泡12的另一端連接與第一小燈泡10的另一端；
第三開關(guān)13的一端與第五小燈泡14的一端連接，第三開關(guān)13的另一端與第一小燈泡10的一端連接，第五小燈泡14的另一端連接與第一小燈泡10的另一端；
第四開關(guān)15的一端與第一小燈泡10的一端連接，另一端與第一小燈泡10的另一端連接。
如圖2所示，演示板1反面的直流電源17的正負(fù)極穿過(guò)演示板，電源正極端子3和電源負(fù)極端子16位于演示板的正面，用于相互連接。
實(shí)施例一：不受家用電器總功率過(guò)大對(duì)電路影響的情況下進(jìn)行播放。 時(shí)不時(shí)地，性能板1上的第一開關(guān)4閉合，電路中的第一小燈泡10發(fā)光，數(shù)字直流電壓表8顯示一定的電壓值； 當(dāng)?shù)诙_關(guān)11再次閉合時(shí)，電路中的第一小燈泡10和第二小燈泡12均發(fā)光，數(shù)字直流電壓表8的指示減小。 當(dāng)?shù)谌_關(guān)13再次閉合時(shí)，電路中的第一小燈泡10、第二小燈泡12和第五小燈泡14均發(fā)光，數(shù)字直流電壓表8的指示明顯減小。 同時(shí)發(fā)現(xiàn)鍍鋁紙6發(fā)生熱變形、變色、膨脹、起火。 當(dāng)溫度達(dá)到鍍鋁紙6的燃點(diǎn)時(shí)，鍍鋁紙6燃燒。 說(shuō)明電路中家用電器的總功率過(guò)大，支路中的電壓會(huì)相應(yīng)下降，形成大量熱量，燒毀電線。
實(shí)施例二：演示漏電對(duì)電路的影響。 演示時(shí)，演示板1上的第一開關(guān)4閉合，電路中的第一小燈泡10發(fā)光，數(shù)字直流電壓表8顯示一定的電壓值。 第四開關(guān)15再次閉合，第一小燈泡10短路電流過(guò)大時(shí)電流計(jì)，第一小燈泡10不發(fā)光，電源兩極之間出現(xiàn)漏電，數(shù)字讀數(shù)電壓表8大大減小。 當(dāng)達(dá)到紙6的燃點(diǎn)時(shí)，鍍鋁紙6燃燒。 意味著漏電時(shí)家用電器無(wú)法工作，電路中的電壓相應(yīng)降低，形成大量熱量，從而燒毀電線。
以上，僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此，任何人員在本實(shí)用新型的啟發(fā)下，都可以輕易想到的改變或替換，都可以均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)益請(qǐng)求】
1.一種過(guò)電壓原因及其危害演示器，其特征在于，包括:演示板以及設(shè)置在所述演示板上形成演示電路的各電路器件； 所述電路裝置為第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)、第一小燈泡、第二小燈泡、第五小燈泡、第一蟒蛇夾、第二蟒蛇夾，鍍鋁紙、電壓表、電線、電源； 開關(guān)一端連接電源正極，另一端連接第一蟒夾； 第一個(gè)小燈泡的一端與電源負(fù)極相連，另一端與電壓表的一端相連； 鍍鋁紙一端被第一蟒蛇夾夾住，另一端被第二蟒蛇夾纏住； 電壓表的另一端與第二個(gè)蟒蛇夾連接； 第二蟒蛇夾第二開關(guān)的一端連接第二小燈泡的一端，第二開關(guān)的另一端連接第一小燈泡的一端電流過(guò)大時(shí)電流計(jì)，第二小燈的另一端連接燈泡連接到第一個(gè)小燈泡的另一端； 第三開關(guān)的一端連接第五小燈泡的一端，第三開關(guān)的另一端連接第一小燈泡的一端，第五小燈泡的另一端連接將第一個(gè)小燈泡的另一端連接到第四個(gè)開關(guān)； 第四開關(guān)的一端連接第一小燈泡的一端，另一端連接第一小燈泡的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓過(guò)高原因及其危害演示裝置，其特征在于:所述電源為蓄電池板、穩(wěn)壓器、學(xué)生電源、甲類干蓄電池中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)電壓原因及其危害演示裝置，其特征在于:所述電源的電流為直流6V-12V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓過(guò)高的原因及其危害演示器，其特征在于：所述小燈泡的額定電流為6V-12V，額定功率大于22W。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)電壓原因及其危害演示裝置，其特征在于：所述電壓表為數(shù)字式直流電壓表、指針式直流電壓表中的一種。
【文件號(hào)碼】/
【發(fā)表日期】2015年1月28日申請(qǐng)日期：2014年7月1日優(yōu)先權(quán)日：2014年7月1日
【發(fā)明人】周巖 申請(qǐng)人：周巖