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一种物理实验电学装置

文献发布时间:2023-06-19 11:52:33


一种物理实验电学装置

技术领域:

本发明涉及一种物理实验电学装置,属于物理实验技术领域。

背景技术:

物理实验是物理教学的重要基础,用于验证物理学科的定理定律。一方面,通过物理实验可以导出问题, 另一方面,学生通过物理实验可以掌握有关实验的基础知识、基本方法,培养实验技能和能力,最终达到物理课程理想的课程培养目标。

物理实验中的电路实验,则是通过电源、开关、灯泡、滑动变阻器、电流表、电流表等其他电子元器件中通过一定的关系构成串联或者并联的关系,形成电回路来进行物理实验。在物理实验考试中,则是由老师观察学生的操作,从而来评定物理实验分数。

在物理实验考试过程中,目前常规的做法是学生按照实验考试安排,对相关的元器件和接线线缆进行接线,然后老师根据学生的操作步骤给出相应的步骤分及最终的成绩,这样的考试方式只能一个老师负责一个学生的考试,往往一个班的学生考试,老师要重复的盯看学生以及重复的评定成绩。

目前大多的物理实验电学装置,存在以下问题:1、物理实验考试中,需由老师观察学生的操作,来给定实验分数,评分效率低,且存在误判的可能性;2、在物理实验过程中,如因操作者接线不当造成回路短路,容易造成元器件的损坏,目前还没有方法可以避免此问题的发生;3、物理实验开关是否闭合只能通过人眼判别,无法通过智能的方法检测;4、物理实验灯泡是否发亮只能通过人眼判别,无法通过智能的方法检测;5、物理实验的电源是否有电只能通过人工外接其他元器件是否工作来判断,无法通过智能的方法检测;6、物理实验滑动变阻器接线是否正确,是否连接成短路只能通过人眼判别,无法通过智能的方法检测;7、在物理实验考试过程中,学生读取电压表的读数与实际的是否一致只能通过人眼判别,需要老师进行核算,无法通过智能的方法从后台获取到电压表的电压值;8、在物理实验考试过程中,学生读取电流表的读数与实际的是否一致只能通过人眼判别,需要老师进行核算,无法通过智能的方法从后台获取到电流表的电流值;9、传统的线缆接线需把相关电学元器件上的接线拧头拧开,把线缆端子放入再旋紧接线拧头,操作繁琐。

发明内容:

针对上述问题,本发明要解决的技术问题是提供一种智能化程度高,数据可监测,简单可靠,操作灵活,可记录判断操作者的操作信息,并可实时评分的物理实验电学装置。

本发明的一种物理实验电学装置,它包括工作台组件、开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表和接线线缆,工作台组件为整个物理实验电学装置的基体,工作台组件的上部后端设有形状不一的凹槽,工作台组件上放置有开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表,工作台组件的内部设有电路板,用于检测开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表等元器件是否放置到位并且对元器件进行无线充电,开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表之间通过接线线缆相互连接;

所述的工作台组件包括工作台、盖板、底板、无线充电线圈14和电学电路板,工作台为整个工作台组件的基体,起到美观和供其他零部件安装固定的作用,放置于物理实验平台上,工作台的上部前端设置有盖板,盖板为金属材质平板,与电学电路板电连接,供开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表等装置放置在上方,底板通过螺栓固定在工作台的底部,无线充电线圈设有多个,装设于工作台上部的对应的凹槽底部,与电学电路板电连接,可以对开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表等元器件进行无线充电,电学电路板设于工作台的内部,用于检测开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表等元器件是否放置到位并且对元器件进行无线充电,外部电源可以对第四电路板进行供电,外部的电脑等数据采集装置可以对第四电路板进行信号传输;

所述的开关包括第一底座、第一支撑杆、第二支撑杆、连杆、手柄、第一凸台、第一导电套、第一底板、第一导电磁铁、第一电路板、第二电池和第一无线充电模块,第一底座为整个电学开关的基体,供其他零部件装配,第一支撑杆和第二支撑杆设于第一底座的两侧,连杆设在第二支撑杆的上方并形成铰接关系,手柄装设在连杆的末端,第一凸台设有两个,通过弹性卡扣扣合在第一底座的两端,第一导电套套设于第一凸台的内部,与第一电路板通过螺栓固定在一起,第一底板通过螺栓固定在第一底座的底部,第一导电磁铁通过过盈装配的方式嵌入安装在第一底板内,第一电路板通过螺栓固定在第一底座的下端,对整个电学开关起到控制的作用,第二电池设于第一电路板的下端,给整个电学开关供电,第一无线充电模块设于第一底板上方,与外部充电模块靠近后可对第二电池进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学开关的整体;

所述的灯泡包括第二底座、灯座、灯泡、第二凸台、第二导电套、第二底板、第二导电磁铁、第二电路板、第二电池和第二无线充电模块,第二底座为整个电学灯泡的基体,供其他零部件装配,灯座嵌入安装在第二底座中部的凸台内,灯泡通过螺纹旋紧在灯座内,第二凸台设有两个,通过弹性卡扣扣合在第二底座的两端,第二导电套套设于第二凸台的内部,与第二电路板通过螺栓固定在一起,第二底板通过螺栓固定在第二底座的底部,第二导电磁铁通过过盈装配的方式嵌入安装在第二底板内,第二电路板通过螺栓固定在第二底座的下端,对整个电学灯泡起到控制的作用,第二电池设于第二电路板的下端,给整个电学灯泡供电,第二无线充电模块设于第二底板上方,与外部充电模块靠近后可对第二电池进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学灯泡的整体;

所述的电池盒包括第三底座、实验电池、第一弹片、第二弹片、第三凸台、第三导电套、第三底板、第三导电磁铁、第三电路板、充电电池和第三无线充电模块,第三底座为整个电学电池盒的基体,供其他零部件装配,第一弹片和第二弹片装设在第三底座的两端,与第三电路板电连接,实验电池装嵌在第三底座的内部,第三凸台设有两个,通过弹性卡扣扣合在第三底座的两端,第三导电套套设于第三凸台的内部,与第三电路板通过螺栓固定在一起,第三底板通过螺栓固定在第三底座的底部,第三导电磁铁通过过盈装配的方式嵌入安装在第三底板内,第三电路板通过螺栓固定在第三底座的下端,对整个电学电池盒起到控制的作用,充电电池设于第三电路板的下端,给整个电学电池盒供电,第三无线充电模块设于第三底板上方,与外部充电模块靠近后可对充电电池进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学电池盒的整体;

所述的滑动变阻器包括后盖板、前盖板、线管、线圈、线夹、推板、第一夹片、第二夹片、第一推杆、上凸台、上导电套、下凸台、下导电套、第二推杆、下盖板、第四电路板、第五电路板、第六电路板、第三导电磁铁、第三电池和第四无线充电模块,所述的后盖板和前盖板通过螺栓固定后成为电学滑动变阻器的基体,线管呈圆环状,设于后盖板的中部,线圈缠绕在线管上,线夹设有两个,把线圈固定在线管上,推板设于线圈的上方,第一夹片和第二夹片固定在推板上,第一推杆穿设在推板下端,对推板起到导向作用,使推板可以沿着线圈左右滑动,上凸台设有两个,通过弹性卡扣扣合在后盖板的两端,上导电套设有两个,套设于上凸台的内部,与第五电路板和第六电路板通过螺栓固定在一起,下凸台设有两个,通过弹性卡扣扣合在前盖板的两端,下导电套设有两个,套设于上凸台的内部,与第四电路板通过螺栓固定在一起,第二推杆套设在线圈内,对线圈起到固定作用,下盖板通过螺栓固定在后盖板和前盖板的整体底部内,第四电路板通过螺栓固定在后盖板和前盖板整体的下端,第五电路板和第六电路板通过螺栓固定在后盖板内的两端,对整个电学滑动变阻器起到控制的作用,第三导电磁铁通过过盈装配的方式嵌入安装在下盖板内,第三电池设于第四电路板的下端,给整个电学滑动变阻器供电,第四无线充电模块设于下盖板上方,与外部充电模块靠近后可对第三电池进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学滑动变阻器的整体;

所述的电压表包括第四底座、第一上盖、第一调节旋钮、第四凸台、第四导电套、第一套筒、第一表头、第一表针、第一表盘、第四底板、第七电路板、第四导电磁铁、第四电池和第五无线充电模块,所述的第四底座为整个电学电压表的基体,供其他零部件装配,第一上盖呈透明状,盖设于第四底座的上部,第一调节旋钮设于第一上盖的下部,用于对第一表头进行调零,第四凸台设有三个,通过弹性卡扣扣合在第四底座的前端,第四导电套套设于第四凸台的内部,与第七电路板通过螺栓固定在一起,第一套筒套设在第四底座的中部凹槽内,第一表头嵌入装配于第一套筒内,第一表针与第一表头装配在一起,用于指示当前的电压值,第一表盘上有一系列的刻度,对应第一表针的实际的电压值,第四底板通过螺栓固定在第四底座的底部,第七电路板通过螺栓固定在第四底座的下端,对整个电学电压表起到控制的作用,第四导电磁铁通过过盈装配的方式嵌入安装在第四底板内,第四电池设于第七电路板的下端,给整个电学电压表供电,第五无线充电模块设于第四底板上方,与外部充电模块靠近后可对第四电池进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学电压表的整体;

所述的电流表包括第五底座、第二上盖、第二调节旋钮、第五凸台、第五导电套、第二套筒、第二表头、第二表针、第二表盘、第五底板、第八电路板、第五导电磁铁、第五电池和第六无线充电模块,第五底座为整个电学电流表的基体,供其他零部件装配,第二上盖呈透明状,盖设于第五底座的上部,第二调节旋钮设于第二上盖的下部,用于对第二表头进行调零,第五凸台设有三个,通过弹性卡扣扣合在第五底座的前端,第五导电套套设于第五凸台的内部,与第八电路板通过螺栓固定在一起,第二套筒套设在第五底座的中部凹槽内,第二表头嵌入装配于第二套筒内,第二表针与第二表头装配在一起,用于指示当前的电流值,第二表盘上有一系列的刻度,对应第二表针的实际的电流值,第五底板通过螺栓固定在第五底座的底部,第八电路板通过螺栓固定在第五底座的下端,对整个电学电流表起到控制的作用,第五导电磁铁通过过盈装配的方式嵌入安装在第五底板内,第五电池设于第八电路板的下端,给整个电学电流表供电,第六无线充电模块设于第五底板上方,与外部充电模块靠近后可对第五电池进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学电流表的整体;

所述的接线线缆包括线套、第一母头、第一公头、第二母头、第二公头、第一导板、第二导板、导线,所述的线套为整条接线线缆的中枢,形状为细长条形,包裹着整条接线线缆的零部件,材质具有一定的弹性,可向各个方向缠绕,所述的第一母头为导电体,呈圆环状,焊接在第一导板上,外部露出线套有一定的距离,所述的第一公头为导电体,呈圆环状,焊接在第四电路板上,外部露出线套有一定的距离,所述的第二母头形状和结构和第一母头一致,焊接在第二导板上,外部露出线套有一定的距离,所述的第二公头形状和结构和第一公头一致,焊接在第二导板上,所述的第一导板呈长方形,两端焊接有第一母头和第一公头,中部焊接有导线,使到第一母头和第一公头的电信号可以在导线上传输,所述的第二导板呈长方形,结构形式与第四电路板一致,两端焊接有第二母头和第二公头,中部焊接有导线,使到第二母头和第二公头的电信号可以在导线上传输,导线为细长条形,导电材料,包裹在线套内部,一端与第一导板焊接在一起,另外一端与第二导板焊接在一起,导线在线套内的具体的根数不限,都在本专利的保护范围内,主要起到电压电流及信号的传输。

作为优选,所述的工作台为整个工作台组件的基体,起到美观和供其他零部件安装固定的作用,放置于物理实验平台上,工作台包括盖板凹槽、元器件凹槽、电源插孔、信号传输孔、电学电路板螺孔和盖板螺孔,所述的盖板凹槽设于工作台的前端,呈凹槽状,用于嵌入装配盖板,所述的元器件凹槽设于工作台的后端,元器件凹槽的形状和数量根据元器件的形状和数量而定,本专利不做具体限制,均在本专利的保护范围内,所述的电源插孔用于与电学电路板上的电源插口装配,所述的信号传输孔用于与电学电路板上的信号传输口装配,所述的电学电路板螺孔用于与电学电路板通过螺栓固定,所述的盖板螺孔用于与底板通过螺栓固定,所述的盖板为金属材质平板,嵌入装设在工作台的盖板凹槽内,与电学电路板电连接,供开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表等装置放置在上方,然后相互通过接线线缆接线,所述的底板呈板状,通过螺栓固定在工作台的底部,所述的无线充电线圈设有多个,装设于工作台上部的元器件凹槽底部,与电学电路板电连接,可以对开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表等元器件进行无线充电;所述的电学电路板通过螺栓固定在电学电路板螺孔上,为整个工作台的主控制电路板,电学电路板包括基板、磁传感器、电源插口和信号传输口,所述的基板为电学电路板的基体,其他电子元器件均焊接在基板上,所述的磁传感器个数不限,用于检测其上方及周边区域是否有磁性,进而作出信号逻辑判断,这里主要是感应其上方是否有电学元器件的导电磁铁信号,所述的电源插口焊接在基板的下部,与外部的电源插口对插,对整个工作台组件进行供电,所述的信号传输口焊接在基板的下部,可以是串口接头、USB接头、安卓接头等,本专利不作限制,均在本专利的保护范围内,凸出于信号传输孔外,外部可以与相关的信号传输信号线连接,可以把电学电路板采集回来的信号传输到外部设备上。

作为优选,所述的第一底座为整个开关的中枢,形状呈长方体,有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第一底座包括第一凸台安装位、第一导电套安装位、第一支撑杆安装位、第二支撑杆安装位、红外传感器安装位、第一透光孔和底座螺孔,所述的第一凸台安装位共有两个,设于第一底座的前端两侧,四周凸起,用于安装第一凸台,所述的第一导电套安装位同样设于第一底座的前端两侧,在第一凸台安装位的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第一导电套,所述的第一支撑杆安装位和第二支撑杆安装位分别设于第一底座的后端两侧,内设有凹台,第一支撑杆安装位用于装配第一支撑杆,第二支撑杆安装位用于装配第二支撑杆,所述的红外传感器安装位设于第一底座的一端,供第一电路板上的红外传感器装配,所述的第一透光孔为一通孔,设在于第一底座的前端,供第一电路板上的第一指示灯透光,所述的底座螺孔设有两个或更多,用于第一底座与第一底板通过螺栓固定连接,所述的第一支撑杆由铁板或者不锈钢板折弯而成,或其他导电材料,通过螺栓把第一支撑杆和第一电路板固定在第一支撑杆安装位上,使第一支撑杆和第一电路板形成导电的关系,内部中间两折弯板间形成一凹槽,凹槽上宽下窄,使到连杆压入到第一支撑杆的时候,可以由松到紧压入。

作为优选,所述的第二支撑杆由铁板或者不锈钢板折弯而成,或其他导电材料,通过螺栓把第二支撑杆和第一电路板固定在第二支撑杆安装位上,使第二支撑杆和第一电路板形成导电的关系,第二支撑杆上端设有一开孔,与连杆通过铆钉铰接在一起;所述的连杆由铁板或者不锈钢板折弯而成,或其他导电材料,通过铆钉与第二支撑杆连接在一起,使得连杆可以沿着第二支撑杆在一定范围内作旋转运动;所述的手柄位于连杆的末端,嵌入过盈装配与连杆内,转动手柄可以带动连杆一起转动;所述的第一凸台共有两个,呈圆环状,设于第一底座的前端两侧,中部有一圆形缺口,供第一导电套穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第一底座通过扣位扣合装配,两个第一凸台的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第一导电套呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第一凸台的内部,与第一电路板通过螺栓固定在一起;所述的第一底板呈长方状,设于第一底座的下部,四周设有个数不限的圆环缺口,供第一导电磁铁装配,通过底座螺孔与第一底座固定装配在一起;所述的第一导电磁铁呈圆柱状,嵌入过盈装配在第一底板的圆环缺口内,第一导电磁铁的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第一电路板电连接形成并联的关系,一方面与第一电路板可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第一电路板呈长方状,第一电路板包括第一基板、红外传感器、第一指示灯和第一导电套螺孔,所述的第一基板为第一电路板的基体,其他电子元器件均焊接在第一基板上,所述的红外传感器焊接在第一基板上,外端露出红外传感器安装位,用于检测其上方是否有物体,进而作出信号逻辑判断,所述的第一指示灯通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学开关进行工作状态指示或者报警提示,所述的第一导电套螺孔用于螺栓与第一导电套的装配,使第一导电套和第一电路板形成导电的关系,第一电路板所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第二电池设于第一电路板下部,与第一电路板电连接,有一定的电量,可以通过第一电路板对其他元器件进行供电操作;所述的第一无线充电模块设于第一底板上方,与外部充电模块靠近后可对第二电池进行充电操作。

作为优选,所述的第二底座为整个灯泡的中枢,形状呈长方体,有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第二底座包括第二凸台安装位、第二导电套安装位、灯座安装位、第二透光孔、穿线孔、电路板安装孔和底板安装孔,所述的第二凸台安装位共有两个,设于第二底座的前端两侧,四周凸起,用于安装第二凸台,所述的第二导电套安装位同样设于第二底座的前端两侧,在第二凸台安装位的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第二导电套,所述的灯座安装位位于第二底座的中部,呈圆环状,用于装配灯座,所述的第二透光孔为一通孔,设在于第二底座的前端,供第二电路板上的第二指示灯透光,所述的穿线孔位于灯座安装位的内部底面,使到灯座的线缆可以穿过穿线孔到达第二电路板上,所述的电路板安装孔设有两个或更多,用于螺栓与第二电路板的装配,所述的底板安装孔设有两个或更多,用于螺栓与第二底板的装配;所述的灯座呈圆环状,底部通过螺栓与第二底座和第二电路板固定装配在一起,侧边焊接有一导线,导线穿过穿线孔后与第二电路板焊接在一起,上部内端设有螺纹,可与灯泡螺纹旋紧;所述的灯泡为发光体,通电后可发光,其与灯座可通过灯泡上的螺纹旋紧;所述的第二凸台共有两个,呈圆环状,设于第二底座的前端两侧,中部有一圆形缺口,供第二导电套穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第二底座通过扣位扣合装配,两个第二凸台的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第二导电套呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第二凸台的内部,与第二电路板通过螺栓固定在一起;所述的第二底板呈长方状,设于第二底座的下部,中部设有一长方形缺口,通过底板安装孔与第二底座固定装配在一起;所述的第二导电磁铁呈圆柱状,嵌入过盈装配在第二底板的圆环缺口内,第二导电磁铁的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第二电路板电连接形成并联的关系,一方面与第二电路板可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第二电路板呈长方形,第二电路板包括第二基板、第二指示灯、第二导电套螺孔和第二第一电路板螺孔,所述的第二基板为第二电路板的基体,其他电子元器件均焊接在第二基板上,所述的第二指示灯通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学灯泡进行工作状态指示或者报警提示,所述的第二导电套螺孔用于螺栓与第二导电套的装配,使第二导电套和第二电路板形成导电的关系,所述的第二第一电路板螺孔用于螺栓与第二底座的固定装配,第二电路板所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第二电池设于第二电路板下部,与第二电路板电连接,有一定的电量,可以通过第二电路板对其他元器件进行供电操作;所述的第二无线充电模块设于第二底板上方,与外部充电模块靠近后可对第二电池进行充电操作。

作为优选,所述的第三底座为整个电池盒的中枢,形状呈长方体,有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第三底座包括第三凸台安装位、第三导电套安装位、第一弹片安装位、第二弹片安装位、电池安装位和扣手位,所述的第三凸台安装位共有两个,设于第三底座的前端两侧,四周凸起,用于安装第三凸台,所述的第三导电套安装位同样设于第三底座的前端两侧,在第三凸台安装位的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第三导电套,所述的第一弹片安装位和所述第二弹片安装位内有一凹槽,分别用于安装第一弹片和第二弹片,所述的电池安装位用于安装实验电池,所述的扣手位呈内凹状,人工操作时可以从此位置拆装实验电池;所述的实验电池为学生实验用电池,一般为碱性两节1号电池,在本专利中,电池的号数和节数不做限制,均在本专利的保护范围内;所述的第一弹片和第二弹片为金属材质,有导电性,分为正极和负极,分别卡设在第一弹片安装位和第二弹片安装位, 第一弹片和第二弹片的一端与实验电池的正极和负极相连,另外一端与第三电路板电连接,第一弹片和第二弹片的结构形式不一定是弹簧式,也可以是弹片式,只要可以使到实验电池可以安装在内且把电压引导到第三电路板即可;所述的第三凸台共有两个,呈圆环状,设于第三底座的前端两侧,中部有一圆形缺口,供第三导电套穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第三底座通过扣位扣合装配,两个第三凸台的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第三导电套呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第三凸台的内部,与第三电路板通过螺栓固定在一起;所述的第三底板呈长方状,设于第三底座的下部,中部设有一长方形缺口,通过螺栓与第三底座固定装配在一起;所述的第三导电磁铁呈圆柱状,嵌入过盈装配在第三底板的圆环缺口内,第三导电磁铁的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第三电路板电连接形成并联的关系,一方面与第三电路板可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第三电路板呈长方形,第三电路板包括第三基板、第三指示灯、第三导电套螺孔和第二电路板螺孔,所述的第三基板为第三电路板的基体,其他电子元器件均焊接在第三基板上,所述的第三指示灯通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学电池盒进行工作状态指示或者报警提示,所述的第三导电套螺孔用于螺栓与第三导电套46的装配,使第三导电套和第三电路板形成导电的关系,所述的第二电路板螺孔用于螺栓与第三底座的固定装配,第三电路板所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的充电电池设于第三电路板下部,与第三电路板电连接,有一定的电量,可以通过第三电路板对其他元器件进行供电操作;所述的第三无线充电模块设于第三底板上方,与外部充电模块靠近后可对充电电池进行充电操作。

作为优选,所述的后盖板为整个滑动变阻器的中枢,形状呈长方体,有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,后盖板包括上凸台安装位、上导电套安装位、第一推杆安装位、第二推杆安装位、第一下盖板板安装位、第五电路板安装位和第六电路板安装位,所述的上凸台安装位共有两个,设于后盖板的上端两侧,四周凸起,用于安装上凸台,所述的上导电套安装位同样设于后盖板的上端两侧,在上凸台安装位的内部,呈一通孔,用于嵌入安装上导电套,所述的第一推杆安装位为圆形通孔,用于安装第一推杆,所述的第二推杆安装位为圆形通孔,用于安装第二推杆,所述的第一下盖板板安装位用于螺栓与下盖板的固定装配,所述的第五电路板安装位和第六电路板安装位分别用于螺栓与第五电路板和第六电路板的装配;所述的前盖板通过螺栓与后盖板装配后形成一个整体,前盖板包括下凸台安装位、下导电套安装位、第三透光孔、后盖板安装孔、第二下盖板安装位和第四电路板安装孔,所述的下凸台安装位共有两个,设于前盖板的下端两侧,四周凸起,用于安装下凸台,所述的下导电套安装位同样设于前盖板的下端两侧,在下凸台安装位的内部,呈一通孔,用于嵌入安装下导电套,所述的第三透光孔为一通孔,设在于前盖板的前端,供第四电路板上的第四指示灯透光,所述的后盖板安装孔用于螺栓与后盖板的固定装配,所述的第二下盖板安装位用于螺栓与下盖板的固定装配,所述的第四电路板安装孔用于螺栓与第四电路板的固定装配;所述的线管为一圆环状,为不导电材质,具体材质不限;所述的线圈为导电的细长导线,缠绕在线管上,形成一环状线圈组;所述的线夹有两个,位于线圈的两侧,作用是把线圈两端的尾部导线固定在线管上,使到线圈上的线圈不会松脱;所述的推板呈长方体状,下部设有一U型槽,所述的第一推杆可以嵌入到U型槽内,然后第一夹片通过螺栓把第一推杆压紧在推板上,压紧力适中,使推板可以在第一推杆上左右滑动;所述的第一夹片呈U型状,为导电材质,具体材质不限;所述的第二夹片成U型状,为导电材质,具体材质不限,底部设有夹片,具有一定的弹性,可以在线圈上滑动,第二夹片上端与第一夹片和推板通过螺栓固定在一起,使之形成一个整体;所述的第一推杆呈细长条状,为导电材质,具体材质不限,两端设有螺纹,第一夹片可以在上面滑动,穿过第一推杆安装位,两端通过螺母与后盖板固定在一起;所述的上凸台共有两个,呈圆环状,设于后盖板51上端两侧的上凸台安装位,中部有一圆形缺口,供上导电套穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与后盖板通过扣位扣合装配,两个上凸台的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的上导电套呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于上凸台内的上导电套安装位内,分别与第五电路板和第六电路板通过螺栓固定在一起;所述的下凸台共有两个,呈圆环状,设前盖板下端两侧的下凸台安装位,中部有一圆形缺口,供下导电套穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与前盖板通过扣位扣合装配,两个下凸台的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的下导电套呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于下凸台内的下导电套安装位内,与第四电路板通过螺栓固定在一起;所述的第二推杆呈细条状,两端设有螺纹,嵌入安装在线管内,两端穿过第二推杆安装位,两端通过螺母与后盖板固定在一起,使到线管也固定在后盖板上;所述的下盖板呈平板状,设于后盖板和前盖板形成的整体下部,四周设有个数不限的圆环缺口,供第三导电磁铁装配,通过第一下盖板板安装位和第二下盖板安装位于后盖板和前盖板固定安装在一起;所述的第四电路板呈长方形,第四电路板包括第四基板、第四指示灯、下导电套螺孔、第三电路板螺孔,所述的第四基板为第四电路板的基体,其他电子元器件均焊接在第四基板上,所述的第四指示灯通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学滑动变阻器进行工作状态指示或者报警提示,所述的下导电套螺孔用于螺栓与下导电套的装配,使下导电套和第四电路板形成导电的关系,所述的第三电路板螺孔用于螺栓与前盖板的固定装配,第四电路板所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第五电路板和第六电路板结构形式一致,布局形式与第四电路板类似,均由基板、上导电套螺孔和电路板螺孔组成,第五电路板和第六电路板上均只有一个上导电套螺孔,与上导电套通过螺栓固定安装在一起,从上导电套安装位嵌入装设在上凸台内,第四电路板、第五电路板和第六电路板通过线缆电连接在一起,形成一个整体,实现三块电路板直接的信息传递;所述的第三导电磁铁呈圆柱状,嵌入过盈装配在下盖板的圆环缺口内,第三导电磁铁的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第四电路板电连接形成并联的关系,一方面与第四电路板可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第三电池设于第四电路板下部,与第四电路板电连接,有一定的电量,可以通过第四电路板对其他元器件进行供电操作;所述的第四无线充电模块设于下盖板上方,与外部充电模块靠近后可对第三电池进行充电操作。

作为优选,所述的第四底座为整个电压表的中枢,上部有一斜面倾斜,具有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第四底座包括第一套筒安装位、第一表头安装位、第一表盘安装位、第一上盖安装位、第四凸台安装位、第四导电套安装位和第四透光孔,所述的第一套筒安装位设于第四底座的中部,呈圆柱状凹槽,用于卡入第一套筒,所述的第一表头安装位设于第四底座的中部,用于通过螺栓固定第一表头,所述的第一表盘安装位用于安装第一表盘,所述的第一上盖安装位用于安装第一上盖,所述的第四凸台安装位共有三个,设于第四底座的前端,四周凸起,用于安装第四凸台,所述的第四导电套安装位同样设于第四底座的前端,在第四凸台安装位的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第四导电套,所述的第四透光孔为一通孔,设在于第四底座的前端,供第七电路板上的第五指示灯透光;所述的第一上盖呈长方体,材质为透明材质,通过螺栓装设在第一上盖安装位上,可以观察到第一上盖后的第一表针在第一表盘上的读数;所述的第一调节旋钮下部伸入到第一表头内,通过外部调节第一调节旋钮的旋向,可以调节第一表头上的第一表针的位置,从而可以在电压表没使用前对电压表进行“调零”的工作;所述的第四凸台共有三个,呈圆环状,设于第四底座的前端,中部有一圆形缺口,供第四导电套穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第四底座通过扣位扣合装配,三个第四凸台的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第四导电套呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第四凸台的内部,与第七电路板通过螺栓固定在一起;所述的第一套筒呈圆环状,为金属材质,套设于第四底座的第一套筒安装位内;所述的第一表头通过螺栓固定在第一表头安装位上,为整个电学电压表的核心部件之一,第一表头内有线圈,安装后与第一套筒同心并有悬设在第一套筒内,与第一套筒非接触;所述的第一表针设于第一表头上,通电后第一表头在磁场的作用下带动第一表针转动,指向准确的电压数值;所述的第一表盘通过螺栓装设在第一表盘安装位上,第一表盘上有不同的刻度,第一表针摆动时指向不同的刻度,即为电压表当前的电压值;所述的第四底板呈长方状,设于第四底座61的下部,中部设有一长方形缺口,通过螺栓与第四底座固定装配在一起;所述的第七电路板呈长方形,第七电路板包括第五基板、第五指示灯、第一电阻、第四导电套螺孔和第四电路板螺孔,所述的第五基板为第七电路板的基体,其他电子元器件均焊接在第五基板上,所述的第五指示灯通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学电池盒进行工作状态指示或者报警提示,所述的第一电阻为一大阻值的电阻,与第一表头串联在一起,构成电压表的功能,所述的第四导电套螺孔用于螺栓与第四导电套的装配,使第四导电套和第七电路板形成导电的关系,第七电路板上的第四导电套分别代表的是不同的量程,举个例子,电压表的量程有“3V”和“15V”供选择,第四导电套65可以分别代表“负极”,“3V”量程,“15V”量程,当线缆接线接上第四导电套上的“负极”和“3V”时,代表量程范围选择“3V”的量程,所以实际接线时选择合适的量程接两条线缆,所述的第四电路板螺孔用于螺栓与第四底座的固定装配,第七电路板所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第四导电磁铁呈圆柱状,嵌入过盈装配在第四底板的圆环缺口内,第四导电磁铁的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第七电路板电连接形成并联的关系,一方面与第七电路板可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第四电池设于第七电路板下部,与第七电路板电连接,有一定的电量,可以通过第七电路板对其他元器件进行供电操作;所述的第五无线充电模块设于第四底板上方,与外部充电模块靠近后可对第四电池进行充电操作。

作为优选,所述的第五底座为整个电流表的中枢,上部有一斜面倾斜,具有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第五底座包括第二套筒安装位、第二表头安装位、第二表盘安装位、第二上盖安装位、第五凸台安装位、第五导电套安装位和第五透光孔,所述的第二套筒安装位设于第五底座的中部,呈圆柱状凹槽,用于卡入第二套筒,所述的第二表头安装位设于第五底座的中部,用于通过螺栓固定第二表头,所述的第二表盘安装位用于安装第二表盘,所述的第二上盖安装位用于安装第二上盖,所述的第五凸台安装位共有三个,设于第五底座的前端,四周凸起,用于安装第五凸台,所述的第五导电套安装位同样设于第五底座的前端,在第五凸台安装位的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第五导电套,所述的第五透光孔为一通孔,设在于第五底座的前端,供第八电路板上的第六指示灯透光;所述的第二上盖呈长方体,材质为透明材质,通过螺栓装设在第二上盖安装位上,可以观察到第二上盖后的第二表针在第二表盘上的读数;所述的第二调节旋钮下部伸入到第二表头内,通过外部调节第二调节旋钮的旋向,可以调节第二表头上的第二表针的位置,从而可以在电流表没使用前对电流表进行“调零”的工作;所述的第五凸台共有三个,呈圆环状,设于第五底座的前端,中部有一圆形缺口,供第五导电套穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第五底座通过扣位扣合装配,三个第五凸台的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第五导电套呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第五凸台的内部,与第八电路板通过螺栓固定在一起;所述的第二套筒呈圆环状,为金属材质,套设于第五底座的第二套筒安装位内;所述的第二表头通过螺栓固定在第二表头安装位上,为整个电学电流表的核心部件之一,第二表头内有线圈,安装后与第二套筒同心并有悬设在第二套筒内,与第二套筒非接触;所述的第二表针设于第二表头上,通电后第二表头在磁场的作用下带动第二表针转动,指向准确的电流数值;所述的第二表盘通过螺栓装设在第二表盘安装位上,第二表盘上有不同的刻度,第二表针摆动时指向不同的刻度,即为电流表当前的电流值;所述的第五底板呈长方状,设于第五底座的下部,中部设有一长方形缺口,通过螺栓与第五底座固定装配在一起;所述的第八电路板呈长方形,第八电路板包括第六基板、第六指示灯、第二电阻、第五导电套螺孔和第五电路板螺孔,所述的第六基板为第八电路板的基体,其他电子元器件均焊接在第六基板上,所述的第六指示灯通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学电池盒进行工作状态指示或者报警提示,所述的第二电阻为一大阻值的电阻,与第二表头并联在一起,构成电流表的功能,所述的第五导电套螺孔用于螺栓与第五导电套的装配,使第五导电套和第八电路板形成导电的关系,第八电路板上的第五导电套分别代表的是不同的量程,举个例子,电流表的量程有“3V”和“15V”供选择,第五导电套可以分别代表“负极”,“3V”量程,“15V”量程,当线缆接线接上第五导电套上的“负极”和“3V”时,代表量程范围选择“3V”的量程,所以实际接线时选择合适的量程接两条线缆,所述的第五电路板螺孔用于螺栓与第五底座的固定装配,第八电路板所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第五导电磁铁呈圆柱状,嵌入过盈装配在第五底板的圆环缺口内,第五导电磁铁的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第八电路板711电连接形成并联的关系,一方面与第八电路板可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第五电池设于第八电路板下部,与第八电路板电连接,有一定的电量,可以通过第八电路板对其他元器件进行供电操作;所述的第六无线充电模块设于第五底板上方,与外部充电模块靠近后可对第五电池进行充电操作。

本发明的有益效果:

1、工作台组件上工作台上部的电学元器件凹槽供电池盒、开关、灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表放置,一方面可以检测到电学元器件的放置情况,另外一方面可以对电学元器件进行无线充电;

2、从工作台元器件凹槽内把开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表等相关的元器件取出,放置在工作台盖板上,各电学元器件灵活摆放不受限制,然后相关的元器件相互之间通过接线线缆相连,形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合;

3、物理实验考试中,老师只需要给学生定下考试内容后,学生操作相关的元器件,然后通过信号传输口连接到后台的处理设备,即可知道学生所连接的元器件,能获取到元器件的电压电流和工作状态等的信息,从而可以从后台知道学生的操作是否准确,每个步骤的分数是否能获取,学生提交后,考试结束,即可马上知道该学生考试的分数,实现了对整个电学装置的实时监控及智能操作。大大的提高了物理实验的考试效率,也减少了老师重复单调的评分工作,减少了成绩误判的可能性;

4、物理实验开关闭合后,如检测到物理实验装置短路时,即可切断电池盒上的电路,并提示报警的信息,达到安全操作的作用;

5、物理实验组合的电源分两部分,一部分为学生通过本电池盒组建的电源,另一部分为外部供电电源,此两部分电源独立互不影响;

6、物理实验考试中,通过电路板是否有红外传感器来判别开关是否闭合,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因为通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法,通过电路板的信号的处理,可以判断开关当前是否闭合,闭合的次数,闭合的时间长短等操作者的操作信息,实现对开关的实时监控和智能操作;

7、物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测灯泡是否发亮,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法,通过电路板的信号的处理,可以判断灯泡当前是否发亮,发亮的次数,发亮的时间长短等操作者的操作信息,并且可以实时监控到灯泡的电压和电流信息,从而得到灯泡实时的电阻信息,实现对灯泡的实时监控和智能操作;

8、物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测电池是否有电、电池的实时输出电压和电流,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法。通过电路板的信号的处理,可以判断电池盒上安装的电池目前输出的电压、电流信息,可以监控目前电池的电量信息,进一步的,可以监控到电池的当前的功率,已工作时间,工作次数,已用的电量等信息,实现对电池盒的实时监控和智能操作;

9、物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测滑动变阻器是否被接通,所接通的线缆接口,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法。通过电路板的信号的处理,可以判断线缆接口被连通的个数,连通的次数及时间,并且可以实时监控到滑动变阻器输入端和输出端的电压和电流信息,实现对滑动变阻器的实时监控和智能操作;

10、物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测电压表的工作状态,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法。通过电路板的信号的处理,可以判断电压表当前是否工作,当前所接的线缆接口,接线的次数及时间长度等操作者的操作信息,并且可以实时监控到电压表上的电压信息,实现对电压表的实时监控和智能操作;

11、物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测电流表的工作状态,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法。通过电路板的信号的处理,可以判断电流表当前是否工作,当前所接的线缆接口,接线的次数及时间长度等操作者的操作信息,并且可以实时监控到电流表上的电流信息,实现对电流表的实时监控和智能操作;

12、物理实验考试中,当接线线缆通过电源后与其他元器件连接成为通路关系时,电源的电压电流及各元器件的信号通过接线线缆进行传输,通过软件后台的信号的处理,实现对整套物理实验装置的实时监控和智能操作。线缆接口采用公母插口对插的方式接线,取代原有的拧头拧紧线缆的接线方式,接线方式简单可靠;

13、本物理实验装置在不改变现有传统物理实验开关的外形和结构,对物理实验装置进行了智能化的升级,达到智能监控的目的,优化后不影响学生操作元器件的步骤和习惯;

14、在物理实验操作过程中,学生用接线线缆连接各元器件时,可以检测各连线的情况,并在后台设备记录下来。

附图说明:

为了易于说明,本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明中工作台组件的结构示意图;

图3为本发明中工作台组件的背面结构示意图;

图4为本发明中工作台组件的内部结构示意图;

图5为本发明中工作台的结构示意图;

图6为本发明中电学电路板的结构示意图;

图7为本发明中开关的结构示意图;

图8为本发明中开关的仰视图;

图9为本发明中开关的俯视图;

图10为图9的A-A向剖视图;

图11为本发明的分解结构示意图;

图12为本发明中第一底座的结构示意图;

图13为本发明中第一底座的底部结构示意图;

图14为本发明中第一电路板的结构示意图;

图15为本发明中开关的使用状态示意图;

图16为本发明中灯泡的结构示意图;

图17为本发明中灯泡的仰视图;

图18为本发明中灯泡的俯视图;

图19为图18的B-B向剖视图;

图20为本发明中灯泡的分解结构示意图;

图21为本发明中第二底座的结构示意图;

图22为本发明中第二底座的仰视图;

图23为本发明中第二电路板的结构示意图;

图24为本发明中灯泡的使用状态示意图;

图25为本发明中电池盒的结构示意图;

图26为本发明中电池盒的仰视图;

图27为本发明中电池盒的分解结构示意图;

图28为本发明中第三底座的结构示意图;

图29为本发明中第三电路板的结构示意图;

图30为本发明中电池盒的使用状态示意图;

图31为本发明中滑动变阻器的结构示意图;

图32为本发明中滑动变阻器的仰视图;

图33为本发明中滑动变阻器的分解结构示意图;

图34为本发明中后盖板的结构示意图;

图35为本发明中前盖板的结构示意图;

图36为本发明中第四电路板的结构示意图;

图37为本发明中滑动变阻器的使用状态示意图;

图38为本发明中电压表的结构示意图;

图39为本发明中电压表的仰视图;

图40为本发明中电压表的内部结构示意图;

图41为本发明中电压表的分解结构示意图;

图42为本发明中第四底座的结构示意图;

图43为本发明中第七电路板的结构示意图;

图44为本发明中电压表的使用状态示意图;

图45为本发明中电流表的结构示意图;

图46为本发明中电流表的仰视图;

图47为本发明中电流表的内部结构示意图;

图48为本发明中电流表的分解结构示意图;

图49为本发明中第五底座的结构示意图;

图50为本发明中第八电路板的结构示意图;

图51为本发明中电流表的使用状态示意图;

图52为本发明中接线线缆的结构示意图;

图53为本发明中接线线缆的俯视图;

图54为图53的C-C向剖视图;

图55-图57为本发明不同组合方式的结构示意图。

1-工作台组件;11-工作台;111-盖板凹槽;112-元器件凹槽;113-电源插孔;114-信号传输孔;115-电学电路板螺孔;116-盖板螺孔;12-盖板;13-底板;14-无线充电线圈;15-电学电路板;151-基板;152-磁传感器;153-电源插口;154-信号传输口;2-开关;21-第一底座;2101-第一凸台安装位;2102-第一导电套安装位;2103-第一支撑杆安装位;2104-第二支撑杆安装位;2105-红外传感器安装位;2106-第一透光孔;2107-底座螺孔;22-第一支撑杆;23-第二支撑杆;24-连杆;25-手柄;26-第一凸台;27-第一导电套;28-第一底板;29-第一导电磁铁;210-第一电路板;21001-第一基板;21002-红外传感器;21003-第一指示灯;21004-第一导电套螺孔;211-第一电池;212-第一无线充电模块;3-灯泡;31-第二底座;311-第二凸台安装位;312-第二导电套安装位;313-灯座安装位;314-第二透光孔;315-穿线孔;316-电路板安装孔;317-底板安装孔;32-灯座;33-灯泡;34-第二凸台;35-第二导电套;36-第二底板;37-第二导电磁铁;38-第二电路板;381-第二基板;382-第二指示灯;383-第二导电套螺孔;384-第一电路板螺孔;39-第二电池;310-第二无线充电模块;4-电池盒;41-第三底座;4101-第三凸台安装位;4102-第三导电套安装位;4103-第一弹片安装位;4104-第二弹片安装位;4105-电池安装位;4106-扣手位;42-实验电池;43-第一弹片;44-第二弹片;45-第三凸台;46-第三导电套;47-第三底板;48-第三导电磁铁;49-第三电路板;491-第三基板;492-第三指示灯;493-第三导电套螺孔;494-第二电路板螺孔;410-充电电池;411-第三无线充电模块;5-滑动变阻器;51-后盖板;5101-上凸台安装位;5102-上导电套安装位;5103-第一推杆安装位;5104-第二推杆安装位;5105-第一下盖板板安装位;5106-第五电路板安装位;5107-第六电路板安装位;52-前盖板;5201-下凸台安装位;5202-下导电套安装位;5203-第三透光孔;5204-后盖板安装孔;5205-第二下盖板安装位;5206-第四电路板安装孔;53-线管;54-线圈;55-线夹;56-推板;57-第一夹片;58-第二夹片;59-第一推杆;510-上凸台;511-上导电套;512-下凸台;513-下导电套;514-第二推杆;515-下盖板;516-第四电路板;51601-第四基板;51602-第四指示灯;51603-下导电套螺孔;51604-第三电路板螺孔;517-第五电路板;518-第六电路板;519-第三导电磁铁;520-第三电池;521-第四无线充电模块;6-电压表;61-第四底座;6101-第一套筒安装位;6102-第一表头安装位;6103-第一表盘安装位;6104-第一上盖安装位;6105-第四凸台安装位;6106-第四导电套安装位;6107-第四透光孔;62-第一上盖;63-第一调节旋钮;64-第四凸台;65-第四导电套;66-第一套筒;67-第一表头;68-第一表针;69-第一表盘;610-第四底板;611-第七电路板;61101-第五基板;61102-第五指示灯;61103-电阻;61104-第四导电套螺孔;61105-第四电路板螺孔;612-第四导电磁铁;613-第四电池;614-第五无线充电模块;7-电流表;71-第五底座;7101-第二套筒安装位;7102-第二表头安装位;7103-第二表盘安装位;7104-第二上盖安装位;7105-第五凸台安装位;7106-第五导电套安装位;7107-第五透光孔;72-第二上盖;73-第二调节旋钮;74-第五凸台;75-第五导电套;76-第二套筒;77-第二表头;78-第二表针;79-第二表盘;710-第五底板;711-第八电路板;71101-第六基板;71102-第六指示灯;71103-第二电阻;71104-第五导电套螺孔;71105-第五电路板螺孔;712-第五导电磁铁;713-第五电池;714-第六无线充电模块;8-接线线缆;81-线套;82-第一母头;83-第一公头;84-第二母头;85-第二公头;86-第一导板;87-第二导板;88-导线。

具体实施方式:

如图1-图57所示,本具体实施方式采用以下技术方案:它包括工作台组件1、开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7和接线线缆8,工作台组件1为整个物理实验电学装置的基体,工作台组件1的上部后端设有形状不一的凹槽,工作台组件1上放置有开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7,工作台组件1的内部设有电路板,用于检测开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7等元器件是否放置到位并且对元器件进行无线充电,开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7之间通过接线线缆8相互连接;

所述的工作台组件1包括工作台11、盖板12、底板13、无线充电线圈14和电学电路板15,工作台11为整个工作台组件的基体,起到美观和供其他零部件安装固定的作用,放置于物理实验平台上,工作台11的上部前端设置有盖板12,盖板12为金属材质平板,与电学电路板15电连接,供开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7等装置放置在上方,底板13通过螺栓固定在工作台11的底部,无线充电线圈14设有多个,装设于工作台11上部的对应的凹槽底部,与电学电路板15电连接,可以对开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7等元器件进行无线充电,电学电路板15设于工作台11的内部,用于检测开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7等元器件是否放置到位并且对元器件进行无线充电,外部电源可以对第四电路板进行供电,外部的电脑等数据采集装置可以对第四电路板进行信号传输;

所述的开关2包括第一底座21、第一支撑杆22、第二支撑杆23、连杆24、手柄25、第一凸台26、第一导电套27、第一底板28、第一导电磁铁29、第一电路板210、第二电池211和第一无线充电模块212,第一底座21为整个电学开关的基体,供其他零部件装配,第一支撑杆22和第二支撑杆23设于第一底座21的两侧,连杆24设在第二支撑杆23的上方并形成铰接关系,手柄25装设在连杆24的末端,第一凸台26设有两个,通过弹性卡扣扣合在第一底座21的两端,第一导电套27套设于第一凸台26的内部,与第一电路板210通过螺栓固定在一起,第一底板28通过螺栓固定在第一底座21的底部,第一导电磁铁29通过过盈装配的方式嵌入安装在第一底板28内,第一电路板210通过螺栓固定在第一底座21的下端,对整个电学开关起到控制的作用,第二电池211设于第一电路板210的下端,给整个电学开关供电,第一无线充电模块212设于第一底板28上方,与外部充电模块靠近后可对第二电池211进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学开关的整体;

所述的灯泡3包括第二底座31、灯座32、灯泡33、第二凸台34、第二导电套35、第二底板36、第二导电磁铁37、第二电路板38、第二电池39和第二无线充电模块310,第二底座31为整个电学灯泡的基体,供其他零部件装配,灯座32嵌入安装在第二底座31中部的凸台内,灯泡33通过螺纹旋紧在灯座32内,第二凸台34设有两个,通过弹性卡扣扣合在第二底座31的两端,第二导电套35套设于第二凸台34的内部,与第二电路板38通过螺栓固定在一起,第二底板36通过螺栓固定在第二底座31的底部,第二导电磁铁37通过过盈装配的方式嵌入安装在第二底板36内,第二电路板38通过螺栓固定在第二底座31的下端,对整个电学灯泡起到控制的作用,第二电池39设于第二电路板38的下端,给整个电学灯泡供电,第二无线充电模块310设于第二底板36上方,与外部充电模块靠近后可对第二电池39进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学灯泡的整体;

所述的电池盒4包括第三底座41、实验电池42、第一弹片43、第二弹片44、第三凸台45、第三导电套46、第三底板47、第三导电磁铁48、第三电路板49、充电电池410和第三无线充电模块411,第三底座41为整个电学电池盒的基体,供其他零部件装配,第一弹片43和第二弹片44装设在第三底座41的两端,与第三电路板49电连接,实验电池42装嵌在第三底座41的内部,第三凸台45设有两个,通过弹性卡扣扣合在第三底座41的两端,第三导电套46套设于第三凸台45的内部,与第三电路板49通过螺栓固定在一起,第三底板47通过螺栓固定在第三底座41的底部,第三导电磁铁48通过过盈装配的方式嵌入安装在第三底板47内,第三电路板49通过螺栓固定在第三底座41的下端,对整个电学电池盒起到控制的作用,充电电池410设于第三电路板49的下端,给整个电学电池盒供电,第三无线充电模块411设于第三底板47上方,与外部充电模块靠近后可对充电电池410进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学电池盒的整体;

所述的滑动变阻器5包括后盖板51、前盖板52、线管53、线圈54、线夹55、推板56、第一夹片57、第二夹片58、第一推杆59、上凸台510、上导电套511、下凸台512、下导电套513、第二推杆514、下盖板515、第四电路板516、第五电路板517、第六电路板518、第三导电磁铁519、第三电池520和第四无线充电模块521,所述的后盖板51和前盖板52通过螺栓固定后成为电学滑动变阻器的基体,线管53呈圆环状,设于后盖板51的中部,线圈54缠绕在线管53上,线夹55设有两个,把线圈54固定在线管53上,推板56设于线圈54的上方,第一夹片57和第二夹片58固定在推板56上,第一推杆59穿设在推板56下端,对推板56起到导向作用,使推板56可以沿着线圈54左右滑动,上凸台510设有两个,通过弹性卡扣扣合在后盖板51的两端,上导电套511设有两个,套设于上凸台510的内部,与第五电路板517和第六电路板518通过螺栓固定在一起,下凸台512设有两个,通过弹性卡扣扣合在前盖板52的两端,下导电套513设有两个,套设于上凸台510的内部,与第四电路板516通过螺栓固定在一起,第二推杆514套设在线圈54内,对线圈54起到固定作用,下盖板515通过螺栓固定在后盖板51和前盖板52的整体底部内,第四电路板516通过螺栓固定在后盖板51和前盖板52整体的下端,第五电路板517和第六电路板518通过螺栓固定在后盖板51内的两端,对整个电学滑动变阻器起到控制的作用,第三导电磁铁519通过过盈装配的方式嵌入安装在下盖板515内,第三电池520设于第四电路板516的下端,给整个电学滑动变阻器供电,第四无线充电模块521设于下盖板515上方,与外部充电模块靠近后可对第三电池520进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学滑动变阻器的整体;

所述的电压表6包括第四底座61、第一上盖62、第一调节旋钮63、第四凸台64、第四导电套65、第一套筒66、第一表头67、第一表针68、第一表盘69、第四底板610、第七电路板611、第四导电磁铁612、第四电池613和第五无线充电模块614,所述的第四底座61为整个电学电压表的基体,供其他零部件装配,第一上盖62呈透明状,盖设于第四底座61的上部,第一调节旋钮63设于第一上盖62的下部,用于对第一表头67进行调零,第四凸台64设有三个,通过弹性卡扣扣合在第四底座61的前端,第四导电套65套设于第四凸台64的内部,与第七电路板611通过螺栓固定在一起,第一套筒66套设在第四底座61的中部凹槽内,第一表头67嵌入装配于第一套筒66内,第一表针68与第一表头67装配在一起,用于指示当前的电压值,第一表盘69上有一系列的刻度,对应第一表针68的实际的电压值,第四底板610通过螺栓固定在第四底座61的底部,第七电路板611通过螺栓固定在第四底座61的下端,对整个电学电压表起到控制的作用,第四导电磁铁612通过过盈装配的方式嵌入安装在第四底板610内,第四电池613设于第七电路板611的下端,给整个电学电压表供电,第五无线充电模块614设于第四底板610上方,与外部充电模块靠近后可对第四电池613进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学电压表的整体;

所述的电流表7包括第五底座71、第二上盖72、第二调节旋钮73、第五凸台74、第五导电套75、第二套筒76、第二表头77、第二表针78、第二表盘79、第五底板710、第八电路板711、第五导电磁铁712、第五电池713和第六无线充电模块714,第五底座71为整个电学电流表的基体,供其他零部件装配,第二上盖72呈透明状,盖设于第五底座71的上部,第二调节旋钮73设于第二上盖72的下部,用于对第二表头77进行调零,第五凸台74设有三个,通过弹性卡扣扣合在第五底座71的前端,第五导电套75套设于第五凸台74的内部,与第八电路板711通过螺栓固定在一起,第二套筒76套设在第五底座71的中部凹槽内,第二表头77嵌入装配于第二套筒76内,第二表针78与第二表头77装配在一起,用于指示当前的电流值,第二表盘79上有一系列的刻度,对应第二表针78的实际的电流值,第五底板710通过螺栓固定在第五底座71的底部,第八电路板711通过螺栓固定在第五底座71的下端,对整个电学电流表起到控制的作用,第五导电磁铁712通过过盈装配的方式嵌入安装在第五底板710内,第五电池713设于第八电路板711的下端,给整个电学电流表供电,第六无线充电模块714设于第五底板710上方,与外部充电模块靠近后可对第五电池713进行充电操作,其相互间通过特定的装配关系,构成一种物理实验电学电流表的整体;

所述的接线线缆8包括线套81、第一母头82、第一公头83、第二母头84、第二公头85、第一导板86、第二导板87、导线88,所述的线套81为整条接线线缆的中枢,形状为细长条形,包裹着整条接线线缆的零部件,材质具有一定的弹性,可向各个方向缠绕,所述的第一母头82为导电体,呈圆环状,焊接在第一导板86上,外部露出线套81有一定的距离,所述的第一公头83为导电体,呈圆环状,焊接在第四电路板516上,外部露出线套81有一定的距离,所述的第二母头84形状和结构和第一母头82一致,焊接在第二导板87上,外部露出线套81有一定的距离,所述的第二公头85形状和结构和第一公头83一致,焊接在第二导板87上,所述的第一导板86呈长方形,两端焊接有第一母头82和第一公头83,中部焊接有导线88,使到第一母头82和第一公头83的电信号可以在导线88上传输,所述的第二导板87呈长方形,结构形式与第四电路板516一致,两端焊接有第二母头84和第二公头85,中部焊接有导线88,使到第二母头84和第二公头85的电信号可以在导线88上传输,导线88为细长条形,导电材料,包裹在线套81内部,一端与第一导板86焊接在一起,另外一端与第二导板87焊接在一起,导线88在线套81内的具体的根数不限,都在本专利的保护范围内,主要起到电压电流及信号的传输。

其中,所述的工作台11为整个工作台组件的基体,起到美观和供其他零部件安装固定的作用,放置于物理实验平台上,工作台11包括盖板凹槽111、元器件凹槽112、电源插孔113、信号传输孔114、电学电路板螺孔115和盖板螺孔116,所述的盖板凹槽111设于工作台11的前端,呈凹槽状,用于嵌入装配盖板12,所述的元器件凹槽112设于工作台11的后端,元器件凹槽112的形状和数量根据元器件的形状和数量而定,本专利不做具体限制,均在本专利的保护范围内,所述的电源插孔113用于与电学电路板15上的电源插口装配,所述的信号传输孔114用于与电学电路板15上的信号传输口装配,所述的电学电路板螺孔115用于与电学电路板15通过螺栓固定,所述的盖板螺孔116用于与底板13通过螺栓固定,所述的盖板12为金属材质平板,嵌入装设在工作台11的盖板凹槽111内,与电学电路板15电连接,供开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7等装置放置在上方,然后相互通过接线线缆8接线,所述的底板13呈板状,通过螺栓固定在工作台11的底部,所述的无线充电线圈14设有多个,装设于工作台11上部的元器件凹槽112底部,与电学电路板15电连接,可以对开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7等元器件进行无线充电;所述的电学电路板15通过螺栓固定在电学电路板螺孔115上,为整个工作台的主控制电路板,电学电路板15包括基板151、磁传感器152、电源插口153和信号传输口154,所述的基板151为电学电路板15的基体,其他电子元器件均焊接在基板151上,所述的磁传感器152个数不限,用于检测其上方及周边区域是否有磁性,进而作出信号逻辑判断,这里主要是感应其上方是否有电学元器件的导电磁铁信号,所述的电源插口153焊接在基板151的下部,与外部的电源插口对插,对整个工作台组件进行供电,所述的信号传输口154焊接在基板151的下部,可以是串口接头、USB接头、安卓接头等,本专利不作限制,均在本专利的保护范围内,凸出于信号传输孔114外,外部可以与相关的信号传输信号线连接,可以把电学电路板15采集回来的信号传输到外部设备上;

所述的第一底座21为整个开关的中枢,形状呈长方体,有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第一底座21包括第一凸台安装位2101、第一导电套安装位2102、第一支撑杆安装位2103、第二支撑杆安装位2104、红外传感器安装位2105、第一透光孔2106和底座螺孔2107,所述的第一凸台安装位2101共有两个,设于第一底座21的前端两侧,四周凸起,用于安装第一凸台26,所述的第一导电套安装位2102同样设于第一底座21的前端两侧,在第一凸台安装位2101的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第一导电套27,所述的第一支撑杆安装位2103和第二支撑杆安装位2104分别设于第一底座21的后端两侧,内设有凹台,第一支撑杆安装位2103用于装配第一支撑杆22,第二支撑杆安装位2104用于装配第二支撑杆23,所述的红外传感器安装位2105设于第一底座21的一端,供第一电路板210上的红外传感器21002装配,所述的第一透光孔2106为一通孔,设在于第一底座21的前端,供第一电路板210上的第一指示灯21003透光,所述的底座螺孔2107设有两个或更多,用于第一底座21与第一底板28通过螺栓固定连接,所述的第一支撑杆22由铁板或者不锈钢板折弯而成,或其他导电材料,通过螺栓把第一支撑杆22和第一电路板210固定在第一支撑杆安装位2103上,使第一支撑杆22和第一电路板210形成导电的关系,内部中间两折弯板间形成一凹槽,凹槽上宽下窄,使到连杆24压入到第一支撑杆22的时候,可以由松到紧压入;

所述的第二支撑杆23由铁板或者不锈钢板折弯而成,或其他导电材料,通过螺栓把第二支撑杆23和第一电路板210固定在第二支撑杆安装位2104上,使第二支撑杆23和第一电路板210形成导电的关系,第二支撑杆23上端设有一开孔,与连杆24通过铆钉铰接在一起;所述的连杆24由铁板或者不锈钢板折弯而成,或其他导电材料,通过铆钉与第二支撑杆23连接在一起,使得连杆24可以沿着第二支撑杆23在一定范围内作旋转运动;所述的手柄25位于连杆24的末端,嵌入过盈装配与连杆24内,转动手柄25可以带动连杆24一起转动;所述的第一凸台26共有两个,呈圆环状,设于第一底座21的前端两侧,中部有一圆形缺口,供第一导电套27穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第一底座21通过扣位扣合装配,两个第一凸台26的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第一导电套27呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第一凸台26的内部,与第一电路板210通过螺栓固定在一起;所述的第一底板28呈长方状,设于第一底座21的下部,四周设有个数不限的圆环缺口,供第一导电磁铁29装配,通过底座螺孔2107与第一底座21固定装配在一起;所述的第一导电磁铁29呈圆柱状,嵌入过盈装配在第一底板28的圆环缺口内,第一导电磁铁29的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第一电路板210电连接形成并联的关系,一方面与第一电路板210可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第一电路板210呈长方状,第一电路板210包括第一基板21001、红外传感器21002、第一指示灯21003和第一导电套螺孔21004,所述的第一基板21001为第一电路板210的基体,其他电子元器件均焊接在第一基板21001上,所述的红外传感器21002焊接在第一基板21001上,外端露出红外传感器安装位2105,用于检测其上方是否有物体,进而作出信号逻辑判断,所述的第一指示灯21003通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学开关进行工作状态指示或者报警提示,所述的第一导电套螺孔21004用于螺栓与第一导电套27的装配,使第一导电套27和第一电路板210形成导电的关系,第一电路板210所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第二电池211设于第一电路板210下部,与第一电路板210电连接,有一定的电量,可以通过第一电路板210对其他元器件进行供电操作;所述的第一无线充电模块212设于第一底板28上方,与外部充电模块靠近后可对第二电池211进行充电操作;

所述的第二底座31为整个灯泡的中枢,形状呈长方体,有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第二底座31包括第二凸台安装位311、第二导电套安装位312、灯座安装位313、第二透光孔314、穿线孔315、电路板安装孔316和底板安装孔317,所述的第二凸台安装位311共有两个,设于第二底座31的前端两侧,四周凸起,用于安装第二凸台34,所述的第二导电套安装位312同样设于第二底座31的前端两侧,在第二凸台安装位311的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第二导电套35,所述的灯座安装位313位于第二底座31的中部,呈圆环状,用于装配灯座32,所述的第二透光孔314为一通孔,设在于第二底座31的前端,供第二电路板38上的第二指示灯382透光,所述的穿线孔315位于灯座安装位313的内部底面,使到灯座32的线缆可以穿过穿线孔315到达第二电路板38上,所述的电路板安装孔316设有两个或更多,用于螺栓与第二电路板38的装配,所述的底板安装孔317设有两个或更多,用于螺栓与第二底板36的装配;所述的灯座32呈圆环状,底部通过螺栓与第二底座31和第二电路板38固定装配在一起,侧边焊接有一导线,导线穿过穿线孔315后与第二电路板38焊接在一起,上部内端设有螺纹,可与灯泡33螺纹旋紧;所述的灯泡33为发光体,通电后可发光,其与灯座32可通过灯泡33上的螺纹旋紧;所述的第二凸台34共有两个,呈圆环状,设于第二底座31的前端两侧,中部有一圆形缺口,供第二导电套35穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第二底座31通过扣位扣合装配,两个第二凸台34的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第二导电套35呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第二凸台34的内部,与第二电路板38通过螺栓固定在一起;所述的第二底板36呈长方状,设于第二底座31的下部,中部设有一长方形缺口,通过底板安装孔317与第二底座31固定装配在一起;所述的第二导电磁铁37呈圆柱状,嵌入过盈装配在第二底板36的圆环缺口内,第二导电磁铁37的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第二电路板38电连接形成并联的关系,一方面与第二电路板38可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第二电路板38呈长方形,第二电路板38包括第二基板381、第二指示灯382、第二导电套螺孔383和第二第一电路板螺孔384,所述的第二基板381为第二电路板38的基体,其他电子元器件均焊接在第二基板381上,所述的第二指示灯382通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学灯泡进行工作状态指示或者报警提示,所述的第二导电套螺孔383用于螺栓与第二导电套35的装配,使第二导电套35和第二电路板38形成导电的关系,所述的第二第一电路板螺孔384用于螺栓与第二底座31的固定装配,第二电路板38所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第二电池39设于第二电路板38下部,与第二电路板38电连接,有一定的电量,可以通过第二电路板38对其他元器件进行供电操作;所述的第二无线充电模块310设于第二底板36上方,与外部充电模块靠近后可对第二电池39进行充电操作;

所述的第三底座41为整个电池盒的中枢,形状呈长方体,有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第三底座41包括第三凸台安装位4101、第三导电套安装位4102、第一弹片安装位4103、第二弹片安装位4104、电池安装位4105和扣手位4106,所述的第三凸台安装位4101共有两个,设于第三底座41的前端两侧,四周凸起,用于安装第三凸台45,所述的第三导电套安装位4102同样设于第三底座41的前端两侧,在第三凸台安装位4101的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第三导电套46,所述的第一弹片安装位4103和所述第二弹片安装位4104内有一凹槽,分别用于安装第一弹片43和第二弹片44,所述的电池安装位4105用于安装实验电池42,所述的扣手位4106呈内凹状,人工操作时可以从此位置拆装实验电池42;所述的实验电池42为学生实验用电池,一般为碱性两节1号电池,在本专利中,电池的号数和节数不做限制,均在本专利的保护范围内;所述的第一弹片43和第二弹片44为金属材质,有导电性,分为正极和负极,分别卡设在第一弹片安装位4103和第二弹片安装位4104,第一弹片43和第二弹片44的一端与实验电池42的正极和负极相连,另外一端与第三电路板49电连接,第一弹片43和第二弹片44的结构形式不一定是弹簧式,也可以是弹片式,只要可以使到实验电池42可以安装在内且把电压引导到第三电路板49即可;所述的第三凸台45共有两个,呈圆环状,设于第三底座41的前端两侧,中部有一圆形缺口,供第三导电套46穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第三底座41通过扣位扣合装配,两个第三凸台45的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第三导电套46呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第三凸台45的内部,与第三电路板49通过螺栓固定在一起;所述的第三底板47呈长方状,设于第三底座41的下部,中部设有一长方形缺口,通过螺栓与第三底座41固定装配在一起;所述的第三导电磁铁48呈圆柱状,嵌入过盈装配在第三底板47的圆环缺口内,第三导电磁铁48的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第三电路板49电连接形成并联的关系,一方面与第三电路板49可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第三电路板49呈长方形,第三电路板49包括第三基板491、第三指示灯492、第三导电套螺孔493和第二电路板螺孔494,所述的第三基板491为第三电路板49的基体,其他电子元器件均焊接在第三基板491上,所述的第三指示灯492通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学电池盒进行工作状态指示或者报警提示,所述的第三导电套螺孔493用于螺栓与第三导电套46的装配,使第三导电套46和第三电路板49形成导电的关系,所述的第二电路板螺孔494用于螺栓与第三底座41的固定装配,第三电路板49所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的充电电池410设于第三电路板49下部,与第三电路板49电连接,有一定的电量,可以通过第三电路板49对其他元器件进行供电操作;所述的第三无线充电模块411设于第三底板47上方,与外部充电模块靠近后可对充电电池410进行充电操作;

所述的后盖板51为整个滑动变阻器的中枢,形状呈长方体,有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,后盖板51包括上凸台安装位5101、上导电套安装位5102、第一推杆安装位5103、第二推杆安装位5104、第一下盖板板安装位5105、第五电路板安装位5106和第六电路板安装位5107,所述的上凸台安装位5101共有两个,设于后盖板51的上端两侧,四周凸起,用于安装上凸台510,所述的上导电套安装位5102同样设于后盖板51的上端两侧,在上凸台安装位5101的内部,呈一通孔,用于嵌入安装上导电套511,所述的第一推杆安装位5103为圆形通孔,用于安装第一推杆59,所述的第二推杆安装位5104为圆形通孔,用于安装第二推杆514,所述的第一下盖板板安装位5105用于螺栓与下盖板515的固定装配,所述的第五电路板安装位5106和第六电路板安装位5107分别用于螺栓与第五电路板517和第六电路板518的装配;所述的前盖板52通过螺栓与后盖板51装配后形成一个整体,前盖板52包括下凸台安装位5201、下导电套安装位5202、第三透光孔5203、后盖板安装孔5204、第二下盖板安装位5205和第四电路板安装孔5206,所述的下凸台安装位5201共有两个,设于前盖板52的下端两侧,四周凸起,用于安装下凸台512,所述的下导电套安装位5202同样设于前盖板52的下端两侧,在下凸台安装位5201的内部,呈一通孔,用于嵌入安装下导电套513,所述的第三透光孔5203为一通孔,设在于前盖板52的前端,供第四电路板516上的第四指示灯51602透光,所述的后盖板安装孔5204用于螺栓与后盖板51的固定装配,所述的第二下盖板安装位5205用于螺栓与下盖板515的固定装配,所述的第四电路板安装孔5206用于螺栓与第四电路板516的固定装配;所述的线管53为一圆环状,为不导电材质,具体材质不限;所述的线圈54为导电的细长导线,缠绕在线管53上,形成一环状线圈组;所述的线夹55有两个,位于线圈54的两侧,作用是把线圈54两端的尾部导线固定在线管53上,使到线圈54上的线圈不会松脱;所述的推板56呈长方体状,下部设有一U型槽,所述的第一推杆59可以嵌入到U型槽内,然后第一夹片57通过螺栓把第一推杆59压紧在推板56上,压紧力适中,使推板56可以在第一推杆59上左右滑动;所述的第一夹片57呈U型状,为导电材质,具体材质不限;所述的第二夹片58成U型状,为导电材质,具体材质不限,底部设有夹片,具有一定的弹性,可以在线圈54上滑动,第二夹片58上端与第一夹片57和推板56通过螺栓固定在一起,使之形成一个整体;所述的第一推杆59呈细长条状,为导电材质,具体材质不限,两端设有螺纹,第一夹片57可以在上面滑动,穿过第一推杆安装位5103,两端通过螺母与后盖板51固定在一起;所述的上凸台510共有两个,呈圆环状,设于后盖板51上端两侧的上凸台安装位5101,中部有一圆形缺口,供上导电套511穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与后盖板51通过扣位扣合装配,两个上凸台510的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的上导电套511呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于上凸台510内的上导电套安装位5102内,分别与第五电路板517和第六电路板518通过螺栓固定在一起;所述的下凸台512共有两个,呈圆环状,设前盖板52下端两侧的下凸台安装位5201,中部有一圆形缺口,供下导电套513穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与前盖板52通过扣位扣合装配,两个下凸台512的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的下导电套513呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于下凸台512内的下导电套安装位5202内,与第四电路板516通过螺栓固定在一起;所述的第二推杆514呈细条状,两端设有螺纹,嵌入安装在线管53内,两端穿过第二推杆安装位5104,两端通过螺母与后盖板51固定在一起,使到线管53也固定在后盖板51上;所述的下盖板515呈平板状,设于后盖板51和前盖板52形成的整体下部,四周设有个数不限的圆环缺口,供第三导电磁铁519装配,通过第一下盖板板安装位5105和第二下盖板安装位5205于后盖板51和前盖板52固定安装在一起;所述的第四电路板516呈长方形,第四电路板516包括第四基板51601、第四指示灯51602、下导电套螺孔51603、第三电路板螺孔51604,所述的第四基板51601为第四电路板516的基体,其他电子元器件均焊接在第四基板51601上,所述的第四指示灯51602通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学滑动变阻器进行工作状态指示或者报警提示,所述的下导电套螺孔51603用于螺栓与下导电套513的装配,使下导电套513和第四电路板516形成导电的关系,所述的第三电路板螺孔51604用于螺栓与前盖板52的固定装配,,第四电路板516所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第五电路板517和第六电路板518结构形式一致,布局形式与第四电路板516类似,均由基板、上导电套螺孔和电路板螺孔组成,第五电路板517和第六电路板518上均只有一个上导电套螺孔,与上导电套511通过螺栓固定安装在一起,从上导电套安装位5102嵌入装设在上凸台510内,第四电路板516、第五电路板517和第六电路板518通过线缆电连接在一起,形成一个整体,实现三块电路板直接的信息传递;所述的第三导电磁铁519呈圆柱状,嵌入过盈装配在下盖板515的圆环缺口内,第三导电磁铁519的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第四电路板516电连接形成并联的关系,一方面与第四电路板516可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第三电池520设于第四电路板516下部,与第四电路板516电连接,有一定的电量,可以通过第四电路板516对其他元器件进行供电操作;所述的第四无线充电模块521设于下盖板515上方,与外部充电模块靠近后可对第三电池520进行充电操作;

所述的第四底座61为整个电压表的中枢,上部有一斜面倾斜,具有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第四底座61包括第一套筒安装位6101、第一表头安装位6102、第一表盘安装位6103、第一上盖安装位6104、第四凸台安装位6105、第四导电套安装位6106和第四透光孔6107,所述的第一套筒安装位6101设于第四底座61的中部,呈圆柱状凹槽,用于卡入第一套筒66,所述的第一表头安装位6102设于第四底座61的中部,用于通过螺栓固定第一表头67,所述的第一表盘安装位6103用于安装第一表盘69,所述的第一上盖安装位6104用于安装第一上盖62,所述的第四凸台安装位6105共有三个,设于第四底座61的前端,四周凸起,用于安装第四凸台64,所述的第四导电套安装位6106同样设于第四底座61的前端,在第四凸台安装位6105的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第四导电套65,所述的第四透光孔6107为一通孔,设在于第四底座61的前端,供第七电路板611上的第五指示灯61102透光;所述的第一上盖62呈长方体,材质为透明材质,通过螺栓装设在第一上盖安装位6104上,可以观察到第一上盖62后的第一表针68在第一表盘69上的读数;所述的第一调节旋钮63下部伸入到第一表头67内,通过外部调节第一调节旋钮63的旋向,可以调节第一表头67上的第一表针68的位置,从而可以在电压表没使用前对电压表进行“调零”的工作;所述的第四凸台64共有三个,呈圆环状,设于第四底座61的前端,中部有一圆形缺口,供第四导电套65穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第四底座61通过扣位扣合装配,三个第四凸台64的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第四导电套65呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第四凸台64的内部,与第七电路板611通过螺栓固定在一起;所述的第一套筒66呈圆环状,为金属材质,套设于第四底座61的第一套筒安装位6101内;所述的第一表头67通过螺栓固定在第一表头安装位6102上,为整个电学电压表的核心部件之一,第一表头67内有线圈,安装后与第一套筒66同心并有悬设在第一套筒66内,与第一套筒66非接触;所述的第一表针68设于第一表头67上,通电后第一表头67在磁场的作用下带动第一表针68转动,指向准确的电压数值;所述的第一表盘69通过螺栓装设在第一表盘安装位6103上,第一表盘69上有不同的刻度,第一表针68摆动时指向不同的刻度,即为电压表当前的电压值;所述的第四底板610呈长方状,设于第四底座61的下部,中部设有一长方形缺口,通过螺栓与第四底座61固定装配在一起;所述的第七电路板611呈长方形,第七电路板611包括第五基板61101、第五指示灯61102、第一电阻61103、第四导电套螺孔61104和第四电路板螺孔61105,所述的第五基板61101为第七电路板611的基体,其他电子元器件均焊接在第五基板61101上,所述的第五指示灯61102通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学电池盒进行工作状态指示或者报警提示,所述的第一电阻61103为一大阻值的电阻,与第一表头67串联在一起,构成电压表的功能,所述的第四导电套螺孔61104用于螺栓与第四导电套65的装配,使第四导电套65和第七电路板611形成导电的关系,第七电路板611上的第四导电套65分别代表的是不同的量程,举个例子,电压表的量程有“3V”和“15V”供选择,第四导电套65可以分别代表“负极”,“3V”量程,“15V”量程,当线缆接线接上第四导电套65上的“负极”和“3V”时,代表量程范围选择“3V”的量程,所以实际接线时选择合适的量程接两条线缆,所述的第四电路板螺孔61105用于螺栓与第四底座61的固定装配,第七电路板611所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第四导电磁铁612呈圆柱状,嵌入过盈装配在第四底板610的圆环缺口内,第四导电磁铁612的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第七电路板611电连接形成并联的关系,一方面与第七电路板611可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第四电池613设于第七电路板611下部,与第七电路板611电连接,有一定的电量,可以通过第七电路板611对其他元器件进行供电操作;所述的第五无线充电模块614设于第四底板610上方,与外部充电模块靠近后可对第四电池613进行充电操作;

所述的第五底座71为整个电流表的中枢,上部有一斜面倾斜,具有一定的厚度,起到美观和支撑连接其他零部件的作用,第五底座71包括第二套筒安装位7101、第二表头安装位7102、第二表盘安装位7103、第二上盖安装位7104、第五凸台安装位7105、第五导电套安装位7106和第五透光孔7107,所述的第二套筒安装位7101设于第五底座71的中部,呈圆柱状凹槽,用于卡入第二套筒76,所述的第二表头安装位7102设于第五底座71的中部,用于通过螺栓固定第二表头77,所述的第二表盘安装位7103用于安装第二表盘79,所述的第二上盖安装位7104用于安装第二上盖72,所述的第五凸台安装位7105共有三个,设于第五底座71的前端,四周凸起,用于安装第五凸台74,所述的第五导电套安装位7106同样设于第五底座71的前端,在第五凸台安装位7105的内部,呈一通孔,用于嵌入安装第五导电套75,所述的第五透光孔7107为一通孔,设在于第五底座71的前端,供第八电路板711上的第六指示灯71102透光;所述的第二上盖72呈长方体,材质为透明材质,通过螺栓装设在第二上盖安装位7104上,可以观察到第二上盖72后的第二表针78在第二表盘79上的读数;所述的第二调节旋钮73下部伸入到第二表头77内,通过外部调节第二调节旋钮73的旋向,可以调节第二表头77上的第二表针78的位置,从而可以在电流表没使用前对电流表进行“调零”的工作;所述的第五凸台74共有三个,呈圆环状,设于第五底座71的前端,中部有一圆形缺口,供第五导电套75穿过,下部两侧设有弹性扣位,可以与第五底座71通过扣位扣合装配,三个第五凸台74的颜色可以一致,或者不一致,可根据实际调配;所述的第五导电套75呈圆环状,材料为导电材料,底部开有一小孔,套设于第五凸台74的内部,与第八电路板711通过螺栓固定在一起;所述的第二套筒76呈圆环状,为金属材质,套设于第五底座71的第二套筒安装位7101内;所述的第二表头77通过螺栓固定在第二表头安装位7102上,为整个电学电流表的核心部件之一,第二表头77内有线圈,安装后与第二套筒76同心并有悬设在第二套筒76内,与第二套筒76非接触;所述的第二表针78设于第二表头77上,通电后第二表头77在磁场的作用下带动第二表针78转动,指向准确的电流数值;所述的第二表盘79通过螺栓装设在第二表盘安装位7103上,第二表盘79上有不同的刻度,第二表针78摆动时指向不同的刻度,即为电流表当前的电流值;所述的第五底板710呈长方状,设于第五底座71的下部,中部设有一长方形缺口,通过螺栓与第五底座71固定装配在一起;所述的第八电路板711呈长方形,第八电路板711包括第六基板71101、第六指示灯71102、第二电阻71103、第五导电套螺孔71104和第五电路板螺孔71105,所述的第六基板71101为第八电路板711的基体,其他电子元器件均焊接在第六基板71101上,所述的第六指示灯71102通过程序设定,在特定的状态下可以发光,能够对电学电池盒进行工作状态指示或者报警提示,所述的第二电阻71103为一大阻值的电阻,与第二表头77并联在一起,构成电流表的功能,所述的第五导电套螺孔71104用于螺栓与第五导电套75的装配,使第五导电套75和第八电路板711形成导电的关系,第八电路板711上的第五导电套75分别代表的是不同的量程,举个例子,电流表的量程有“3V”和“15V”供选择,第五导电套75可以分别代表“负极”, “3V”量程,“15V”量程,当线缆接线接上第五导电套75上的“负极”和“3V”时,代表量程范围选择“3V”的量程,所以实际接线时选择合适的量程接两条线缆,所述的第五电路板螺孔71105用于螺栓与第五底座71的固定装配,第八电路板711所获取到的电信号可以通过蓝牙或者wifi传输到外部设备上;所述的第五导电磁铁712呈圆柱状,嵌入过盈装配在第五底板710的圆环缺口内,第五导电磁铁712的个数不限,均在本专利的保护范围内,本专利优选为两个,与第八电路板711电连接形成并联的关系,一方面与第八电路板711可以形成导电的作用,另一方面跟外部装置的金属表面可以形成磁性吸附的关系;所述的第五电池713设于第八电路板711下部,与第八电路板711电连接,有一定的电量,可以通过第八电路板711对其他元器件进行供电操作;所述的第六无线充电模块714设于第五底板710上方,与外部充电模块靠近后可对第五电池713进行充电操作。

本具体实施方式中的工作台组件在工作时,将电源插口153与外部的电源连接,信号传输口154与外部的信号采集设备连接,相关的物理实验电学元器件,如开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7等装置放置工作台11上部的元器件凹槽内,当需要用到某个元器件时,从元器件凹槽内把相关的元器件取出,放置在盖板12上,然后将相关的元器件相互之间通过接线线缆8相连,形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合,当相关的电学元器件放置在盖板12上时,元器件上的导电磁铁与盖板12接触,因导电磁铁与元器件内的电路板电连接,盖板12与电学电路板15电连接,因此电学元器件上的导电磁铁与盖板12形成导通的关系,从而当相关的电学元器件放置在盖板12上后,电学电路板15即可识别出放置在盖板12上的电学元器件,当电学元器件放回到元器件凹槽内时,电学电路板15可以检测到电学元器件是否放回到原位,无线充电线圈14可以对电学元器件进行无线充电。

本具体实施方式中的开关在工作时,把开关放置在外部装置的工作台11上,与开关接触的工作平面为金属材料,使第一导电磁铁29与金属的工作平面接触,一方面与金属工作平面形成导电的作用,使第一导电磁铁29与金属工作平面形成电连接,另一方面与金属表面形成磁性吸附的关系,使开关可以吸附在外部装置的工作台11上,物理实验需要用到的线缆插入到第一凸台26上的第一导电套27,第一导电套27的正负极不限,外部线缆一端与电学开关连接,另外一端与电源、灯泡3、滑动变阻器5、电流表7、电压表6等其他电子元器件形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合,手柄25可以带动连杆24沿着第二支撑杆23转动,当连杆24压入第一支撑杆22后,第一支撑杆22和第二支撑杆23形成连通关系,第一电路板210的电流可以沿着第一支撑杆22流通到第二支撑杆23,又可以从第二支撑杆23流通到第一支撑杆22,形成电路回路关系,当连杆24离开第一支撑杆22后,相当于断开了第一支撑杆22和第二支撑杆23的连接关系,形成断开关系,电流在着2-第一支撑杆流通到第二支撑杆23得不到流通,从而实现物理实验装置中开关的作用,电路板上的指示灯可以对电学开关进行工作状态指示或者报警提示,当连杆24压入第一支撑杆22后,手柄25靠近第一电路板210上的红外传感器21002,此时可以从第一电路板210上判断连杆24是否压合在第一支撑杆22上,实现从肉眼上可以看到连杆24是否压合在第一支撑杆22,又可以从红外传感器21002来判断连杆24是否压合在第一支撑杆22,实现智能监控的作用。

本具体实施方式中的灯泡在工作时,把灯泡3放置在外部装置的工作台11上,与灯泡3接触的工作平面为金属材料,使第二导电磁铁37与金属的工作平面接触,一方面与金属工作平面形成导电的作用,使第二导电磁铁37与金属工作平面形成电连接,另一方面与金属表面形成磁性吸附的关系,使灯泡3可以吸附在外部装置的工作台11上,物理实验需要用到的线缆插入到第二凸台34上的第二导电套35,第二导电套35的正负极不限,外部线缆一端与电学灯泡连接,另外一端与电源、灯泡3、滑动变阻器5、电流表7、电压表6等其他电子元器件形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合,当外部线缆通过电源后与灯泡连接成为通路关系时,给灯泡3提供了额定电压,灯泡发亮,当外部线缆与物理实验灯泡3连接没有成为通路关系时,灯泡不亮,电路板上的指示灯可以对电学灯泡进行工作状态指示或者报警提示。

本具体实施方式中的电池盒在工作时,把电池盒4放置在外部装置的工作台11上,与电池盒4接触的工作平面为金属材料,使第三导电磁铁48与金属的工作平面接触,一方面与金属工作平面形成导电的作用,使第三导电磁铁48与金属工作平面形成电连接,另一方面与金属表面形成磁性吸附的关系,使电池盒4可以吸附在外部装置的工作台11上,把实验电池42安装在电池安装位4105上,然后外部线缆插入到第三凸台45上的第三导电套46内,相当于把电源的正负极外接到外部,电源的外部线缆,可以与开关2、灯泡3、滑动变阻器5、电压表6、电流表7等其他电子元器件形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合,当电源外接的线缆与开关2、灯泡3、滑动变阻器5、电流表7、电压表6等其他电子元器件形成串联或并联关系时,可以给物理实验回路提供电子元器件所需的电压、电流和电量,让开关2、灯泡3、滑动变阻器5、电流表7、电压表6达到工作状态,通过第三电路板49的信号的处理,可以判断目前电池是否往外输送电流,并可以实现监控目前的输出电压、电流信息,可以监控目前电池的电量信息,进一步的,可以监控到电池的当前的功率,已工作时间,工作次数,已用的电量等信息,实现对电池的数据监控和智能操作。

本具体实施方式中的滑动变阻器在工作时,把滑动变阻器5放置在外部装置的工作台11上,与滑动变阻器5接触的工作平面为金属材料,使第三导电磁铁519与金属的工作平面接触,一方面与金属工作平面形成导电的作用,使第三导电磁铁519与金属工作平面形成电连接,另一方面与金属表面形成磁性吸附的关系,使滑动变阻器5可以吸附在外部装置的工作平台上,物理实验需要用到的线缆插入到上导电套511或下导电套513上,其具体的需要接线的线缆数目及对应的线缆接口根据物理实验要求中的分压接法和限流接法来具体接线,外部线缆一端与滑动变阻器5连接,另外一端与电源、开关2、灯泡3、电流表7、电压表6等其他电子元器件形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合,当外部线缆通过电源后与滑动变阻器5连接成为通路关系时,给滑动变阻器5提供了输入端额定电压和额定电流,当外部线缆与滑动变阻器5连接没有成为通路关系时,滑动变阻器5没有电压,当形成通路关系时,推拉推板56调整在第一推杆59上不同的位置时,可以调整输出端的电压或电流,从而实现滑动变阻器根据实验要求调整电压和电流的作用,第四电路板516上的第四指示灯51602可以对电学滑动变阻器进行工作状态指示或者报警提示,通过第四电路板516、第五电路板517和第六电路板518之前的信号的处理,可以判断线缆接口被连通的个数,连通的次数及时间,并且可以实时监控到滑动变阻器5输入端和输出端的电压和电流信息,实现对滑动变阻器5的数据监控和智能操作。

本具体实施方式中的电压表在工作时,把电压表6放置在外部装置的工作台11上,与电压表6接触的工作平面为金属材料,使第四导电磁铁612与金属的工作平面接触,一方面与金属工作平面形成导电的作用,使第四导电磁铁612与金属工作平面形成电连接,另一方面与金属表面形成磁性吸附的关系,使电压表6可以吸附在外部装置的工作台11上,然后确认电压表6所需要测量电器元件的电压范围,选择合适的量程,把该电器元件的两条外部线缆插入到第四导电套65所对应量程的线缆接口上,与所测电器元件形成并联关系,通过电压表不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合,当需测量的电器元件已经形成通路关系时,电压表6接线后相当于给电压表6提供了电压和电流,因为第一表头67产生一定的磁场,第一表头67和第一套筒66因为磁场的原因产生一定的磁场力,因而带动第一表头67转动,使到第一表针68偏转不同的程度,在第一表盘69指示当前电压值的大小,当外部线缆与电压表6连接没有成为通路关系时,电压表不工作,通过第七电路板611的信号的处理,可以判断电压表6当前是否工作,当前所接的线缆接口,接线的次数及时间长度等操作者的操作信息,并且可以实时监控到电压表6上的电压信息,实现对电压表6的数据监控和智能操作。

本具体实施方式中的电流表在工作时,把电流表7放置在外部装置的工作台11上,与物电流表7接触的工作平面为金属材料,使第五导电磁铁712与金属的工作平面接触,一方面与金属工作平面形成导电的作用,使第五导电磁铁712与金属工作平面形成电连接,另一方面与金属表面形成磁性吸附的关系,使物理实验电学电流表可以吸附在外部装置的工作台11上,然后确认电流表7所需要测量电器元件的电流范围,选择合适的量程,把该电器元件的两条外部线缆插入到第五导电套75所对应量程的线缆接口上,与所测电器元件形成并联关系,通过电流表7不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合,当需测量的电器元件已经形成通路关系时,电流表7接线后相当于给电流表提供了电流和电流,因为第二表头77产生一定的磁场,第二表头77和第二套筒76因为磁场的原因产生一定的磁场力,因而带动第二表头77转动,使到第二表针78偏转不同的程度,在第二表盘79指示当前电流值的大小,当外部线缆与电流表7连接没有成为通路关系时,电流表7不工作,通过第八电路板711的信号的处理,可以判断电流表7当前是否工作,当前所接的线缆接口,接线的次数及时间长度等操作者的操作信息,并且可以实时监控到电流表7上的电流信息,实现对电流表7的数据监控和智能操作。

本具体实施方式中的接线线缆在工作时,首先把接线线缆8两端的第一公头83和第二公头85插入到需要连接组合的元器件上,具体可以是电源、开关2、灯泡3、滑动变阻器5、电流表7、电压表6等元器件形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合,每一个物理实验组合,需连接多条的物理实验电学接线线缆;需提出的是,如各物理实验元器件均是串联关系时,接线线缆依次连接,不存在叠合的情况,当元器件有并联关系时,比如压力表要并联到灯泡元器件时,接线线缆8需要叠合接线,此时一根接线线缆的第一公头83插入到另外一根线缆的第一母头82,实现了叠合接线的作用,在某些场合,如果两个元器件接线用一跟接线线缆不够长时,可以用两根接线线缆的母头和公头对插后形成一条更长的接线线缆,实现长度可变的功能;当接线线缆8通过电源后与其他元器件连接成为通路关系时,电源的电压电流及各元器件的信号通过接线线缆8进行传输,通过软件后台的信号的处理,实现对整套物理实验装置的实时监控和智能操作;需提出的是,当接线线缆8中的导线有一条或多条接触不良或者破损时,可以通过后台的程序判断,判断出具体那条导线接触不良或者破损,达到了实时监控的目的。

本具体实施方式当需要进行物理电学实验时,从元器件凹槽内把开关2、灯泡3、电池盒4、滑动变阻器5、电压表6、电流表7、接线线缆8等相关的元器件取出,放置在盖板12上,然后相关的元器件相互之间通过接线线缆8相连,形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合;实验结束后,操作者把相关的电学元器件放回到元器件凹槽内时,电学电路板15可以检测到电学元器件是否放回到原位,无线充电线圈14可以对电学元器件进行无线充电;电池盒4上的电池向物理实验部分的各元器件提供电源,外部的供电电源给物理实验装置的电学电路板15提供电源,相互之间构成独立的关系,互不影响,当物理实验装置构成实验回路时,各元器件按照各自的逻辑运动,接线线缆8传递电池盒的电压电流、外部电源的电压电流和各电路板间的信号,电学电路板15上的信号经过工作台组件1上的信号传输口传递回外部装置,外部装置可以的对各信号进行保存及处理分析,得出设定的结果。

本具体实施方式在物理实验考试过程中,目前常规的做法是学生按照实验考试安排,对相关的元器件和接线线缆进行接线,然后老师根据学生的操作步骤给出相应的步骤分及最终的成绩,但采用本发明后,老师只需要给学生定下考试内容后,学生操作相关的元器件,然后通过信号传输口连接到后台的处理设备,即可知道学生所连接的元器件,能获取到元器件的电压电流和工作状态等的信息,从而可以从后台知道学生的操作是否准确,每个步骤的分数是否能获取,学生提交后,考试结束,即可马上知道该学生考试的分数,实现了对整个电学装置的实时监控及智能操作,大大的提高了物理实验的考试效率,也减少了老师重复单调的评分工作,减少了成绩误判的可能性。

本具体实施方式在物理实验操作过程中,学生用接线线缆连接各元器件时,可以检测各连线的情况,并在后台设备记录下来。在学生更换其他元器件时,可以通过后台设备监控到学生是否断开开关再连接其他元器件。

本具体实施方式在物理实验操作过程中,如常规的操作,假如元器件接线时连接成短路,当闭合开关使到电源供电短路时,容易会使相关的元器件,如电流表电压表造成短路而损坏,而本发明即可在开关闭合后,如检测到物理实验装置短路时,即可切断电池盒上的电路,并提示报警的信息,达到安全操作的作用。

本具体实施方式工作台组件上工作台上部的电学元器件凹槽供电池盒、开关、灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表放置,一方面可以检测到电学元器件的放置情况,另外一方面可以对电学元器件进行无线充电;从工作台元器件凹槽内把开关、灯泡、电池盒、滑动变阻器、电压表、电流表等相关的元器件取出,放置在工作台盖板上,各电学元器件灵活摆放不受限制,然后相关的元器件相互之间通过接线线缆相连,形成串联或并联关系,通过不同的连接方式,可以形成不同的物理实验组合;物理实验考试中,老师只需要给学生定下考试内容后,学生操作相关的元器件,然后通过信号传输口连接到后台的处理设备,即可知道学生所连接的元器件,能获取到元器件的电压电流和工作状态等的信息,从而可以从后台知道学生的操作是否准确,每个步骤的分数是否能获取,学生提交后,考试结束,即可马上知道该学生考试的分数,实现了对整个电学装置的实时监控及智能操作。大大的提高了物理实验的考试效率,也减少了老师重复单调的评分工作,减少了成绩误判的可能性;物理实验开关闭合后,如检测到物理实验装置短路时,即可切断电池盒上的电路,并提示报警的信息,达到安全操作的作用;物理实验组合的电源分两部分,一部分为学生通过本电池盒组建的电源,另一部分为外部供电电源,此两部分电源独立互不影响;物理实验考试中,通过电路板是否有红外传感器来判别开关是否闭合,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因为通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法,通过电路板的信号的处理,可以判断开关当前是否闭合,闭合的次数,闭合的时间长短等操作者的操作信息,实现对开关的实时监控和智能操作;物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测灯泡是否发亮,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法,通过电路板的信号的处理,可以判断灯泡当前是否发亮,发亮的次数,发亮的时间长短等操作者的操作信息,并且可以实时监控到灯泡的电压和电流信息,从而得到灯泡实时的电阻信息,实现对灯泡的实时监控和智能操作;物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测电池是否有电、电池的实时输出电压和电流,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法。通过电路板的信号的处理,可以判断电池盒上安装的电池目前输出的电压、电流信息,可以监控目前电池的电量信息,进一步的,可以监控到电池的当前的功率,已工作时间,工作次数,已用的电量等信息,实现对电池盒的实时监控和智能操作;物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测滑动变阻器是否被接通,所接通的线缆接口,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法。通过电路板的信号的处理,可以判断线缆接口被连通的个数,连通的次数及时间,并且可以实时监控到滑动变阻器输入端和输出端的电压和电流信息,实现对滑动变阻器的实时监控和智能操作;物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测电压表的工作状态,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法。通过电路板的信号的处理,可以判断电压表当前是否工作,当前所接的线缆接口,接线的次数及时间长度等操作者的操作信息,并且可以实时监控到电压表上的电压信息,实现对电压表的实时监控和智能操作;物理实验考试中,通过电路板的智能检测功能检测电流表的工作状态,从而可以判断学生的操作是否符合要求,因此通过后台的程序来给定物理实验成绩,取代人为肉眼给定成绩的传统做法。通过电路板的信号的处理,可以判断电流表当前是否工作,当前所接的线缆接口,接线的次数及时间长度等操作者的操作信息,并且可以实时监控到电流表上的电流信息,实现对电流表的实时监控和智能操作;物理实验考试中,当接线线缆通过电源后与其他元器件连接成为通路关系时,电源的电压电流及各元器件的信号通过接线线缆进行传输,通过软件后台的信号的处理,实现对整套物理实验装置的实时监控和智能操作。线缆接口采用公母插口对插的方式接线,取代原有的拧头拧紧线缆的接线方式,接线方式简单可靠;本物理实验装置在不改变现有传统物理实验开关的外形和结构,对物理实验装置进行了智能化的升级,达到智能监控的目的,优化后不影响学生操作元器件的步骤和习惯;在物理实验操作过程中,学生用接线线缆连接各元器件时,可以检测各连线的情况,并在后台设备记录下来。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

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