教具制作創(chuàng)新設(shè)計(jì)《“觸電”實(shí)驗(yàn)器》.doc

創(chuàng)新設(shè)計(jì)1“觸電”實(shí)驗(yàn)器（CDQ -1型）江蘇省泗陽(yáng)縣李口中學(xué) 沈正中一概述：安全用電是生活中十分小心的一件事，觸電是不允發(fā)生的，初中物理教科書(shū)對(duì)“觸電演示實(shí)驗(yàn)”一直沒(méi)有簡(jiǎn)易可行的辦法，學(xué)生也沒(méi)有親身體驗(yàn)過(guò)觸電的感覺(jué)，又不能用220V的家庭用電來(lái)讓學(xué)生做觸電實(shí)驗(yàn)，針對(duì)“蘇科版九年級(jí)下冊(cè)第十五章的第四節(jié)家庭電路與安全用電”，本人設(shè)計(jì)的“觸電”實(shí)驗(yàn)器CDQ1可方便、安全地完成“觸電”演示實(shí)驗(yàn)，且演示效果生動(dòng)、直觀，有驚無(wú)險(xiǎn)，頗為有趣。二用途：.模擬家庭用電，使測(cè)電筆發(fā)光.模擬“觸電”實(shí)驗(yàn)三主要技術(shù)性能：1.初級(jí)線圈匝數(shù)：100匝；2.次級(jí)線圈匝數(shù)：10000匝；3.初級(jí)間斷直流電壓：1.5V6V。四原理與結(jié)構(gòu)原理圖如下：DC次級(jí)BA初級(jí)原理：在閉合鐵心上繞有兩組線圈，當(dāng)初級(jí)線圈中的電流從無(wú)到有或從有到無(wú)時(shí)，在這個(gè)瞬間初級(jí)線圈中有變化的電流，使鐵心磁化，在鐵心中產(chǎn)生了變化的磁通量，這個(gè)變化的磁通量，既穿過(guò)初級(jí)線圈，也穿過(guò)次級(jí)線圈，從而使兩線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，根據(jù)初級(jí)、次級(jí)線圈產(chǎn)生的電壓比等于初級(jí)、次級(jí)線圈的匝數(shù)比，即U1：U2 = N1：N2 ，可知：次級(jí)線圈兩端產(chǎn)生的電壓較高，由于輸入的功率很小，因此次級(jí)線圈中輸出的電流很微弱（瞬間電流僅有幾毫安）。五制作材料：帶骨架廢鎮(zhèn)流器鐵芯或廢小型變壓器鐵芯，0.38的漆包線約5米，0.13的漆包線50克，透明膠帶，導(dǎo)線和電池等。六制作方法：（1）用0.38的漆包線在骨架上繞初級(jí)線圈100匝，用透明膠帶包扎好；（2）再用0.13的漆包線在骨架上繞次級(jí)線圈10000匝，用透明膠帶包扎好；（3）將廢鎮(zhèn)流器鐵芯或廢小型變壓器鐵芯插入骨架。如下圖：初級(jí) 100匝次級(jí)10000匝七實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：實(shí)驗(yàn)原理圖如下：A初級(jí)間斷直流電壓1.5V6V次級(jí)高壓輸出BCD實(shí)驗(yàn)一：模擬家庭用電，使測(cè)電筆發(fā)光 將上圖中的D接入大地； 一位同學(xué)站在大地上用手正確握住測(cè)電筆，使筆尖接觸C；2 另一位同學(xué)用一節(jié)或兩節(jié)干電池串聯(lián)，使電源一極接A，電源另一極與B快速間斷接觸，便可看到測(cè)電筆的氖管發(fā)光，說(shuō)明CD間有較高的電壓。實(shí)驗(yàn)二：“模擬觸電” 讓一名或幾名同學(xué)手拉手串聯(lián)起來(lái)，兩端的同學(xué)分別用一只手捏住C、D兩個(gè)接線頭； 再由一名同學(xué)將一節(jié)或兩節(jié)干電池串聯(lián)，使電源一極接A，電源另一極與B快速間斷接觸，則C、D間的同學(xué)都會(huì)產(chǎn)生有驚無(wú)險(xiǎn)的觸電感覺(jué)。八. 注意事項(xiàng)：1.初級(jí)電壓不宜過(guò)高，一般在6V以下為宜。2.該實(shí)驗(yàn)也可全班同學(xué)手牽手串聯(lián)同時(shí)做,當(dāng)多個(gè)同學(xué)串聯(lián)時(shí)，初級(jí)電壓可從1.5V逐漸提高，直至有觸電感覺(jué)。3.本儀器也可配合J2413演示電磁繼電器使用，可完成電源與初級(jí)線圈間斷接觸的操作過(guò)程，注意要調(diào)整好觸點(diǎn)間的距離，否則實(shí)驗(yàn)不成，其電路圖如下：（該電路不可用J2414電磁繼電器，因觸點(diǎn)間的距離不能調(diào)整，若用J2414電磁繼電器，可參照CDQ2的注意事項(xiàng)3即可）S6V初級(jí)ACD次級(jí)高壓輸出常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)B1.56V創(chuàng)新設(shè)計(jì)2 “觸電”實(shí)驗(yàn)器（CDQ -2型）江蘇省泗陽(yáng)縣李口中學(xué) 沈正中一概述：安全用電是生活中十分小心的一件事，觸電是不允發(fā)生的，初中物理教科書(shū)對(duì)“觸電演示實(shí)驗(yàn)”一直沒(méi)有簡(jiǎn)易可行的辦法，學(xué)生也沒(méi)有親身體驗(yàn)過(guò)觸電的感覺(jué)，又不能用220V的家庭用電來(lái)讓學(xué)生做觸電實(shí)驗(yàn)，針對(duì)“蘇科版九年級(jí)下冊(cè)第十五章的第四節(jié)家庭電路與安全用電”，本人設(shè)計(jì)的“觸電”實(shí)驗(yàn)器CDQ2可方便、安全地完成“觸電”演示實(shí)驗(yàn)，且演示效果生動(dòng)、直觀，有驚無(wú)險(xiǎn)，頗為有趣。二用途：.模擬家庭用電，使測(cè)電筆發(fā)光.模擬“觸電”三主要技術(shù)性能： 1.初級(jí)線圈匝數(shù)：100匝；2.次級(jí)線圈匝數(shù)：10000匝；3.初級(jí)間斷直流電壓：1.5V6V；4.電磁繼電器線圈匝數(shù)：400匝；15.電磁繼電器直流電壓：3V6 V。四原理與結(jié)構(gòu)次級(jí)高壓輸出初級(jí)間斷直流電壓1.5V6V3V4.5VS2OFF1.5V6VCDA1N4007BS11N40076VR1KLED原理圖如下：原理：電磁繼電器的頻繁吸合，引起了“觸電器”初級(jí)線圈中的電流從無(wú)到有或從有到無(wú)時(shí)，在這個(gè)瞬間初級(jí)線圈中有變化的電流，使“觸電器”鐵心磁化，在“觸電器”鐵心中產(chǎn)生了變化的磁通量，這個(gè)變化的磁通量，既穿過(guò)初級(jí)線圈，也穿過(guò)次級(jí)線圈，從而使兩線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，根據(jù)初級(jí)、次級(jí)線圈產(chǎn)生的電壓比等于初級(jí)、次級(jí)線圈的匝數(shù)比，即U1：U2 = N1：N2 ，可知：次級(jí)線圈兩端產(chǎn)生的電壓較高，由于輸入的功率很小，因此次級(jí)線圈中輸出的電流很微弱（瞬間電流僅有幾毫安）。五制作材料：帶骨架廢鎮(zhèn)流器鐵芯或廢小型變壓器鐵芯，單刀五擲開(kāi)關(guān)一只，1N4007整流二極管兩只，大螺絲釘一顆，0.38的漆包線約5米，0.13的漆包線50克，0.20.4的漆包線3m4m，自行車鋼條兩根，小鐵片一塊，木板，木螺絲幾根，透明膠帶，導(dǎo)線和電池等。六制作方法：1，“觸電器”制作（1）用0.38的漆包線在骨架上繞初級(jí)線圈100匝，用透明膠帶包扎好；（2）再用0.13的漆包線在骨架上繞次級(jí)線圈10000匝，用透明膠帶包扎好；（3）將廢鎮(zhèn)流器鐵芯或廢小型變壓器鐵芯插入骨架。如下圖：初級(jí) 100匝次級(jí)10000匝2電磁繼電器制作2取一大螺絲釘，用透明膠帶包兩層，然后再用0.20.4的漆包線在上面繞400匝；剪一塊適當(dāng)鐵片和一段自行車鋼條焊接好做成一根彈簧鐵片；將步驟1做成的電磁鐵和步驟2做成的彈簧鐵片按圖示做成電磁繼電器用木螺絲釘安裝在小木板上。如下圖：6VS1鐵片鋼條3.組裝調(diào)試將電磁繼電器、“觸電器”、開(kāi)關(guān)、二極管和電源用導(dǎo)線在木板上按下圖連接組裝好；適當(dāng)調(diào)整彈簧鐵片與大螺絲釘間的距離，使得彈性觸點(diǎn)接觸良好，彈簧鐵片能振動(dòng)。七. 實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程：實(shí)驗(yàn)原理圖如下：初級(jí)間斷直流電壓1.5V6V次級(jí)高壓輸出3V4.5VS2OFF1.5V6VCDA1N4007BS11N40076V鐵片鋼條R1KLED實(shí)驗(yàn)一：模擬家庭用電，使測(cè)電筆發(fā)光將上圖中的D接入大地； 一位同學(xué)站在大地上用手正確握住測(cè)電筆，使筆尖接觸C； 閉合開(kāi)關(guān)S，便可看到測(cè)電筆的氖管發(fā)光，說(shuō)明CD間有較高的電壓。實(shí)驗(yàn)二：“模擬觸電” 讓一名或幾名同學(xué)手拉手串聯(lián)起來(lái)，兩端的同學(xué)分別用一只手捏住C、D兩個(gè)接線頭； 閉合開(kāi)關(guān)S，則C、D間的同學(xué)都會(huì)產(chǎn)生有驚無(wú)險(xiǎn)的觸電感覺(jué)。八注意事項(xiàng)：1.初級(jí)電壓不宜過(guò)高，一般在6V以下