初中电学实验盒制造技术

一种初中电学实验盒，由带隔离室的盒底、多孔盒盖及特别结构的小型直流电压表、电流表、电机模型、电磁继电器和导线等构成。各组成部件分别位于为其设置的隔离室中，能够完成初中物理教学大纲中所规定的二十余个电学、磁学实验，体积小，便于携带。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于教学仪器领域，具体地是涉及一种可做义务教育初中物理教学大纲中的二十余个电学、磁学实验的初中电学随堂实验学具盒。现有的电学实验盒不能把国家教育委员会1992年制定的《九年义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)》(以下简称“新大纲”)中的电学、磁学部分的演示实验变成学生实验。例如，中国专利“电学实验盒”(CN88206619.6)所用电流、电压表精度太低，因为国内在本专利之前还没有廉价的超小型的2.5级精度的中学用电流表和电压表，而且该专利所用电表的量程也不合理，所述电压表量程太大(0－6V)，电流表量程又太小(0－0.5A)，不适合于用一号(即R20型、或者称UM－1型)以下的干电池电源做实验，因此难于普及和推广；中国专利“初中电、磁学综合实验板”(CN90217975.6)只用一只量程为1～5V、0.5～1A的伏安表，因而不能做“伏安法测电阻”的实验；此外，上述专利均不能做静电实验，也不能做电磁感应等实验。本技术的目的是把“新大钢”中要求必做的电学、磁学部分的演示实验变成学生实验，电源只须用二节干电池，实验场所不受限制，这样大量地增加了学生动手的机会，有利于大面积地提高学生的实验能力，提高初中物理教学质量，这正是以前的同类产品所达不到的。结合说明书附图，可以更好地理解本技术，附图中附图说明图1为本技术初中电学实验盒的结构示意图；图2为本技术初中电学实验盒的盒盖；图3为本技术初中电学实验盒去掉其中的各组成元件后盒体的俯视图；图4为本技术初中电学实验盒去掉其中的各组成元件后盒体从前方(A－A剖面)剖开后的剖视图；图5是一个超小型直流电压表2；图6是一个超小型直流电流表3；图7是初中电学实验盒中的直流电机的结构示意图；图8－25为用本技术所提供的初中电学实验盒可以完成的初中电学实验的电路示意图。本技术的初中电学实验盒的结构示意图见图1所示。图1中的1为底盒，材料为塑料，它的长和宽比16开物理课本还小，底盒有五个隔离室。图1中的2为超小型直流电压表，放在一个隔离室内；3为超小型直流电流表，放在另一个隔离室内；图1中的4和5分别为小型验电器和小磁针，同放在一个隔离室内；长方形大隔离室内壁侧向插有10个分别固定在小底座上的电学器件，图1中的6为电机模型，7为电磁继电器，8为滑动变阻器，9为带座的2个小灯泡，10为2个固定电阻，11为3个单刀开关；第5个隔离室本身是一个电池盒13，使用时可装入2节R20型干电池，为了避免电池泄漏，不做实验时里面不装电池，而是放置本实验盒的其他元件，其中，12为绕线板，14为铁粉盒，15为丝绸，16为毛皮，17为螺线管，18为铁芯，19为小线圈，20为带插头导线(9根)，21为蹄形磁铁，22为条形磁铁，23为玻璃棒，24为挂线板，25为胶棒，26为直导线。图2中的27是本技术的盒盖，用塑料制成。其特征是盒盖中间有等距离的插孔10～60个，可插入带电学元件的小底座，实验时作为线路实验板用，实验盒盒盖利用了塑料的弹性，可以比较紧地套扣在盒底上。图3、图4是本技术的底盒的二个视图，其特征是有五个隔离室，长方形大隔离室的长边框内侧有槽形插口，可侧向插入带电学器件的小底座，从而起到定位作用；另有一个隔离室的两端边框内互相错位地镶嵌有弹簧片和锥状盘形弹簧的电极，隔离室中线两侧分别有几根柱状凸起，成为一个电池盒，可使两节一号电池定位。图5、图6分别示出了超小型直流电压表2和直流电流表3的示意图。两种电表的精度均为2.5级，外形尺寸约为80mm×60mm×30mm，为磁电系电表。图5的直流电压有“－”、“1.5V”、“3V”和作为灵敏电流计使用的插孔或接线柱4个；图6的直流电流表有“－”、“500mA”、“1000mA”插孔或接线柱3个。利用本技术的这两块电表和盒内有关的元件，可以定量完成“伏安法”测电阻的实验以及“新大纲”中规定的其它定量实验。若把本技术的直流电压表的灵敏电流计插孔和“－”插孔用带插头的导线与电机模型两端连接起来，用手捻模型电机的转轴，使转子线圈迅速旋转，可观察到电表指针发生偏转，从而让学生自己学习研究电磁感应现象。电压表2和电流表3定位装于实验盒中为其设置的隔离室中。图7是本技术的电机模型的结构示意图，其中28为通用件小底座，29为插孔，30为透明电机外壳，31为定位圈，32为电刷，33为整流环，34为小绝缘套，35为磁环(2个)，36为层叠铁芯，37为定位套，38为线圈，39为绝缘套，40为转轴，41为螺钉，42为螺母。一般的市售微型电机为三极转子结构，本技术的电机模型采用二极转子结构，定子为两块半环形永磁体，外壳为透明塑料，内部结构一目了然，原理简单易懂，可用来做直流电动机、电磁感应、发电机等实验。本技术的电磁继电器7只有一对常开触点和一对常闭触点，外壳透明，内部结构清晰可见，实验中可观察触头的开闭动作。采用本技术的初中电学实验盒，学生可以在课堂上或课外任何地方做实验，由于不用交流电源，可以在城市、农村普遍推广，可完成的“新大纲”的实验题目有1.电荷间的相互作用；2.电路的组成；3.导体、绝缘体；4.串联电路与并联电路；5.电流表的使用；6.电压表的使用；7.电阻定律；8.滑动变阻器的构造与使用；9.欧姆定律；10.用电压表和电流表测电阻；11.电阻的串联和并联；12.测定小灯泡的电功率；13.磁体和磁极；14.磁场和磁感线；15.电流的磁场；16.电磁铁的作用；17.电磁继电器；18.磁场对电流的作用；19.直流电动机；20.电磁感应；21.发电机。现分述如下实验一、电荷间的相互作用器材验电器4、毛皮16、丝绸15、胶棒25、玻璃棒23内容用与毛皮摩擦过的胶棒接触验电器顶端，观察箔片是否张开，然后用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器上端，观察张角变化。用手握一次验电器上端，观察张角变化。重新用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器上端，观察箔片张角变化。实验二、电路的组成器材电池盒13、小灯泡9、开关11、导线20内容按图8连好电路，观察断开与闭合开关时，小灯泡的发光情况。实验三、导体、绝缘体器材电池盒13、小灯泡9、开关11、导线20内容按图9连好电路，分别用橡皮、塑料尺、硬币等连接电路断开处，使电路成闭合电路，观察小灯泡的发光情况。实验四、串联电路与并联电路器材电池盒13、小灯泡9、开关11、导线20内容1、串联电路按图10连好电路，断开与闭合开关，观察两只小灯泡的发光情况。内容2、并联电路按图11连好电路，分别打开与闭合开关S1、S2、S3时，观察两只小灯泡的发光情况。实验五、电流表的使用器材电池盒13、电流表3、开关11、导线20、小灯泡9内容认清电流表的正、负接线端及量程，然后按图12将电流表串接到电路中，迅速闭合开关，观察指针偏转是否在量程内，并学会读数。实验六、电压表的使用器材电池盒13、电压表2、开关11、小灯泡9、导线20内容1、测干电池的电压认清电压表的正、负接线端及量程，然后按图13连好电路，迅速闭合开关，记录电压表的读数。内容2、串联电路中的电压关系分别用图14、15及图16的电路测出小灯泡L1、L2两端的电压U1、U2及两只小灯泡串联后的总电压U，比较关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种初中电学实验盒，它是由带隔离室的盒底（１）、多孔盒盖（２７）、特别结构的２. ５级小型直流电压表（２）和直流电流表（３）、固定在小底座上的电机模型（６）、电磁继电器（７）、滑动变阻器（８）、小灯泡（９）（２个）、固定电阻（１０）（２个）、单刀开关（１１）（３个）、验电器（４）、小磁针（５）、绕线板（１２）、铁粉盒（１４）、丝绸（１５）、毛皮（１６）、螺线管（１７）、铁芯（１８）、小线圈（１９）、多根带插头导线（２０）、蹄形磁铁（２１）、条形磁铁（２２）、玻璃棒（２３）、挂线板（２４）、胶棒（２５）、直导线（２６）等组成，其特征在于：盒底有几个大小不等的隔离室，其中长方形大隔离室的长边内侧有槽形插口，可侧向插入带电学元器件的小底座，另有一个隔离室的两端互相错位地镶嵌有弹簧片和锥形盘形弹簧的电极，成为一个电池盒（１３），实验盒的盒盖上有等距离插孔１０～６０个。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金毅，曹明发，瞿益顺，刘德海，沈英琪，
申请(专利权)人：国家教育委员会教学仪器研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]