[实用新型]微型电学实验箱

说明书

本实用新型属于一种中学电学实验仪器。

目前，一些教学仪器厂生产的中学电学实验仪器都有体积大、分离、需加配件的缺点。通常做16个恒定电流内容的实验需要几十个电阻元件。而且实验教师在准备实验时，都必须根据各实验和现有仪器配备各个参数，十分麻烦。同时，这些仪器只适合在实验室操作，不便进入学生家庭，从而限制了学生动手操作的机会。这种大型仪器造价较高，许多中学特别是一些农村中学都购买不起。

本实用新型的目的是提供一种微型电学实验箱，使它结构简单，独立成套，使用方便。

本实用新型的设计原理主要是从三个方面来考虑的：第一是电表改装。一个微安电表并联一个0－1欧的电阻可以改装成电流表，串联一个4－8千欧的电阻可以改装成电压表。其次是电阻共用。考虑到各实验电路中的电阻值、功率等参数的要求，采用共用电阻元件的方式，用9个电阻元件完成16个稳恒电流的实验。第三是电阻丝标值。采用7段电阻丝作为滑线变阻器。

以下结合附图对本实用新型作详细描述。

图1是本实用新型整块板面结构示意图。

图2是用补偿法测电池的电动势的电路图。

图3是“黑盒”实验电路图。

参照图1，微型电学实验箱由板面［1］和外壳［2］组成箱体，其他部件是：3伏的直流电源［3］和1.5伏的直流电源［20］，开关［4］、［14］、500微安的电表［9］、0－1欧的电阻［6］、110欧的电阻［5］、110欧的电阻［7］、110欧的电阻［8］、110欧的电阻［12］、4－8千欧的电阻［13］、大于10小于30欧的电阻［17］、12千欧的电阻［18］、220欧的热敏电阻［15］、滑线变阻器［16］、灯泡［11］、［12］、晶体二极管［19］，每个接线点都设有插孔如［21］，便于实验时接插导线。滑线变阻器［16］由7段直径为0.1毫米的电阻丝制成，每段长11厘米，电阻值为2－8欧姆。晶体二极管［19］以2CP10硅管为佳。电表［9］并联一个0－1欧的电阻［6］可改装成150毫安的电流表，串联一个4－8千欧的电阻［13］，可以扩成3伏的电压表。热敏电阻［15］用于观察电阻随温度变化的现象。两个具有不同功率的小灯泡［10］和［11］，用于串、并联电路功率分配的定性实验。晶体二极管［19］用于正向电阻的测量和单向导电特性实验的观察。

本微型电学实验箱可以做16个恒定电流内容的实验而不需调整元件的参数，这16个实验中有一些是一般中学较难开出的，如“用惠斯通电桥测电阻”，“黑盒”实验等。本实用新型具有新颖、直观、内容齐全、独立成套等优点。

实施例1，用补偿法测电池的电动势。图2是补偿法测电池电动势的电路图，其中忽略了［3］的内阻。实验时，保持辅助回路①的电流不变，调节滑线变阻器［16］，使［9］的指针为零，根据

Ex＝ (Rx)/(R₅+ Rb) E

式中Ex为待测电池的电动势，Rx为触头［22］到电池负极［20］那段电阻丝的阻值，E［3］是辅助回路①的电动势（取E＝3伏）。先将［14］拨到保护电阻［18］的支路，对［9］粗调，移动触头［22］在［16］的位置，使［9］读数为零，然后将［14］拨向右端头，对［9］细调，直至［9］读数为 零，记录Rx的值，代入Ex＝ (Rx)/(R₅+Rb) ·E，可以求出Ex［20］的值。

实施例2，“黑盒”实验。图3是“黑盒”实验电路图。电阻［5］、［7］、［8］、［12］的阻值均为110欧，按图3连成电路，用电压表分别测量这四个电阻的各端点电压。开关［14］向上合时，测量各点的电压值，根据测试数据绘出电路图。开关［14］向下合时，测量各点的电压值，根据测试数据绘出电路图，最后绘出总电路图。