一种初中物理家庭电路演示教具的制作方法

本实用新型属于初中教学教具技术领域，尤其是涉及一种初中物理家庭电路演示教具。

背景技术：

在初中物理教学中，电路原理是必学的一个知识点，目前初中物理课本上介绍的家庭电路是沿用多少年的老旧示意电路，而且没有一个符合要求的教学演示教具，一般教师在教学过程中采用现有用电线路进行讲解，由于现有的用电线路都是安装在墙体内，学生根本看不到闸刀开关、保险丝以及导线，能看到的只有控制箱里的漏电保护器和气动开关，同时无法直观地演示用电电流的流动方向，教师讲解和学生理解都相对困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于改进已有技术的不足而提供一种能够形象演示、辅助教师讲解和学生理解、让学生轻松弄懂电流的路径和方向、学习漏电保护器的工作原理、掌握用电的常识、培养学生的生活能力的初中物理家庭电路演示教具。

本实用新型的目的是这样实现的，一种初中物理家庭电路演示教具，包括箱体，其特点是所述的箱体的面板为透明或半透明，在箱体面板表面设有演示电路，在箱体面板背面设有流水LED灯带电路，流水LED灯带电路中的流水LED灯带沿演示电路的连线设置；

所述的演示电路包括电能表、漏电保护器、正常发光电路、漏电保护器与单双线触电电路以及不正常发光电路，用于演示触电状态的触电发光电路单独设置；

所述流水LED灯带电路中的流水LED灯带的流动方向与电流流动方向相同，用于演示用电电流流动方向。

进一步，所述的演示电路是电能表的两输出端与漏电保护器的两输入端连接，正常发光电路、漏电保护器与单双线触电电路以及不正常发光电路并联接在漏电保护器的两输出端。

进一步，所述的正常发光电路是灯L1串接开关K1后，两端分别接漏电保护器的两输出端，两孔插座JT1直接并接在漏电保护器的两输出端。

所述的漏电保护器与单双线触电电路是三孔插座的底部两接线孔并接在漏电保护器的两输出端、上接线孔接地线H3作为接地线触点。

所述的不正常发光电路是漏电保护器的一输出端、开关K2、灯L2、移动触点H1依次串接，触点H2接漏电保护器的输出另一端。

所述的触电发光电路是两触点H4、H5通过电源控制器接LED灯带。

进一步，所述的流水LED灯带电路为12V电源的正极分别接继电器JD1、JD2、JD3的14端，12V电源的负极串接开关F1后接继电器JD1、JD2的13端，12V电源的负极还串接开关F2后接继电器JD3、JD4的13端，控制器KZ1的两控制端、12V电源的正、负极分别接对应的四线流水主LED1灯带的四线后依次接继电器JD1的公共端触点9、10、11、12端、常闭触点1、2、3、4端、继电器JD3的公共端触点9、10、11、12端，常闭触点1、2、3、4端、继电器JD4的常闭端触点1、2、3、4端、公共端触点9、10、11、12端、继电器JD2的常闭端触点1、2、3、4端、公共端触点9、10、11、12端，流水主LED1灯带的12V线上串接有开关F4，继电器JD1的常开触点5、6、7、8端通过LED2灯带与继电器JD2的常开触点5、6、7、8端连接，继电器JD3的常开触点5、6、7、8端通过LED3灯带与继电器JD4的常开触点5、6、7、8端连接，LED3灯带的12V线上串接有开关F3。

本实用新型与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本实用新型前面的演示电路是装在透明或半透明面板上，用LED流水灯带在面板背面设计了演示电流路径和流向的电路，当灯带亮时，透过面板可以看到灯带发光的路径和流水的方向，完美地演示电流的流动方向等情况；通过触点设计，来演示说明漏电保护器的工作原理；触电发光电路，用于演示触电单双线触电原理；正常发光电路，用于演示在正常状态下的用电情况；本教具通过形象的演示，让学生轻松弄懂电流的路径和方向，学习了漏电保护器的工作原理，漏电保护器已广泛应用于家庭、学校、工厂等各个角落，为必不可少的，不用则为不合格电路，填补了教材上这部分知识的空白；单、双线触电的演示同学们可以清楚地看到什么是单、双线触电，什么时侯更危险，什么时候漏电保护器不保护，掌握用电的常识，培养学生的生活能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为本实用新型触电发光电路的一种示意图。

图3为本实用新型流水LED灯带电路的一种电子线路图。

具体实施方式

一种初中物理家庭电路演示教具，参照图1，包括箱体1，箱体1的面板为透明或半透明，在箱体1面板表面设有演示电路2，在箱体1面板背面设有流水LED灯带电路3，流水LED灯带电路3中的流水LED灯带沿演示电路的连线设置，演示电路2连线中的零线、火线采用不同颜色的导线区分；

所述的演示电路2包括电能表4、漏电保护器5、正常发光电路6、漏电保护器与单双线触电电路7以及不正常发光电路8，用于演示触电状态的触电发光电路9单独设置；

所述的流水LED灯带电路3中的流水LED灯带的流动方向与电流流动方向相同，用于演示用电电流流动方向；

所述的演示电路2是电能表4的两输出端与漏电保护器5的两输入端连接，正常发光电路6、漏电保护器与单双线触电电路7以及不正常发光电路8并联接在漏电保护器5的两输出端。

所述的正常发光电路6是灯L1串接开关K1后，两端分别接漏电保护器5的两输出端，两孔插座JT1直接并接在漏电保护器5的两输出端；

所述的漏电保护器与单双线触电电路7是三孔插座JT2的底部两接线孔并接在漏电保护器5的两输出端、上接线孔接地线H3作为接地线触点。

所述的不正常发光电路8是漏电保护器5的一输出端、开关K2、灯L2、移动触点H1依次串接，触点H2接漏电保护器的输出另一端。

参照图2，所述的触电发光电路8是两触点H4、H5通过电源控制器DK接LED灯带。

参照图3，所述的流水LED灯带电路3为12V电源的正极分别接继电器JD1、JD2、JD3、JD4的14端，12V电源的负极串接开关F1后接继电器JD1、JD2的13端，12V电源的负极还串接开关F2后接继电器JD3、JD4的13端，控制器KZ1的两控制端、12V电源的正、负极分别接对应的四线流水主LED1灯带的四线的接入端后依次接继电器JD1的公共端触点9、10、11、12端、常闭触点1、2、3、4端、继电器JD3的公共端触点9、10、11、12端，常闭触点1、2、3、4端、继电器JD4的常闭端触点1、2、3、4端、公共端触点9、10、11、12端、继电器JD2的常闭端触点1、2、3、4端、公共端触点9、10、11、12端，流水主LED1灯带中的12V线上串接有开关F4，继电器JD1的常开触点5、6、7、8端通过LED2灯带与继电器JD2的常开触点5、6、7、8端连接，继电器JD3的常开触点5、6、7、8端通过LED3灯带与继电器JD4的常开触点5、6、7、8端连接，LED3灯带的12V线上串接有开关F3。

实施例中，继电器JD1、JD2、JD3、JD4型号为MY4NJ DC12V，所述型号仅仅用于一个具体的实例的说明，不仅仅局限于该型号继电器。

本实用新型的特点是：显示家庭电路的构成，采用不同颜色的导线作为零线、火线，零火线入户，经电能表4、漏电保护器5到后面演示电路2，演示电路2中的正常发光电路6是灯泡L1与开关K1串联，然后并在零、火线之间，开关K1在火线上，二孔插座JT1两线直接并在零火线间，三孔插座JT2的接线是左零线、右火线、上为接地线H3作为接地线触点；火线经开关K2到灯L2再接一段软线到移动触点H1，触点H2为零线触点，通过触点设计，来演示说明漏电保护器5的工作原理；采用两触点H4、H5通过电源控制器DK接LED灯带作为触电发光电路8，触电发光电路8可以缠绕在人体模型上，通过LED灯带发光来演示人体的单双线触电，当有电流时，LED灯带发光说明人体触电；演示电路2是装在透明或半透明箱体1面板上，采用LED流水灯带在面板背面设计了演示电流路径和流向的LED流水灯带电路3，当LED灯带亮时，透过面板可以看到LED灯带发光的路径和流水的方向来演示电流的情况；LED灯带为四线彩色流水灯带，四线分别为12V、D0、C0、GND，配12V直流电源和控制器KZ1；继电器JD1、JD2、JD3、JD4为14线继电器，型号为MY4NJ DC12V，其9、10、11、12为公共端，1、2、3、4端为常闭端，5、6、7、8端为常开端，电源端为13、14端，断电时，4个继电器公共端与常闭端连通，通电时，4个继电器的公共端与常开端连通，开关F1同时控制JD1、JD2两个继电器，开关F2同时控制JD3、JD4两个继电器；开关F3、F4只控制灯带的12V线，其他三线正常接通。

使用本实用新型演示时：

1、闭合开关K1，灯L1正常发光，电流形成闭合回路；闭合开关F1，继电器JD1、JD2的公共端与常开端闭合，LED2灯带流水发光，说明电流的路径和方向，演示完毕，恢复原始状态。

2、闭合开关K2，灯L2不亮，解释不亮原因，用触点H1接触触点H2，灯泡L2正常发光，闭合开关F4，继电器JD3、JD4的公共端与常开端连通，LED3灯带流水发光，说明电流的路径和流向，解释从漏电保护器5流出多少电流又流回多少电流，漏电保护器5没有反应，演示完毕，恢复初始状态。

3、当触点H1接触接地线触点H3时，灯L2亮了一下就灭了，漏电保护器5跳闸断开，断开开关F4，回路火线到灯L2和触点H1的灯带亮，零线的灯带不亮，说明电流流经灯L2流入大地，没有流回漏电保护器5，零、火线形成电流差，解释当电流差达到30毫安时漏电保护器5会在0.1秒内断开电路，从而保护后面的电路和用电器，说明漏电保护器5的工作原理。

4、演示单双线触电，用缠绕在人体模型上的触电发光电路8的触点H4、H5插入三孔插座JT2的零、火线插孔，LED灯带发光，说明有电流经过人体，但漏电保护器5没有反应；演示电流，闭合开关F2、F3，LED3灯带流水发光，说明电流的路径和方向，解释双线触电漏电保护器5把人体当用电器了，没有反应。然后恢复初始状态。把触点H5插入火线插孔，触点H4接在接地线触点H3，漏电保护器5跳闸，电路断开；演示电流，闭合开关F2，LED2灯带火线发光，回来的零线灯带不亮，说明电流由火线经人体流入大地，没有流回漏电保护器5、火线形成电流差，漏电保护器在0.1秒内断开电路，说明单线触电漏电保护器可以起保护作用。

本教具通过形象的演示，让学生轻松弄懂电流的路径和方向，学习了漏电保护器的工作原理，漏电保护器已广泛应用于家庭、学校、工厂等各个角落，为必不可少的，不用则为不合格电路，这么实用的知识作为物理教师有责任告诉学生们，也填补了教材上这部分知识的空白；单、双线触电的演示同学们可以清楚地看到什么是单、双线触电，什么时侯更危险，什么时候漏电保护器不保护，掌握用电的常识，培养学生的生活能力。