模拟人体触电演示器，本文主要内容关键词为：演示论文,人体论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
初中物理人教版八年级下册第八章第六节生活用电常识中“两种类型的触电”的教学是该节的教学难点。表现在：没有实验演示器材，教师讲课时不能展示触电情景，学生也不能亲历实验去感受，且危险性大，不安全。因此，笔者设计了模拟人体触电演示器，效果较好。该演示器利用多只发光二极管追逐发光，模拟电流在人体内流动的效果来模拟电流在通过人体时的触电情景，形象、直观，深受学生喜欢。
一、电路原理设计
该演示器由电子电路与人体模型结合而成，利用人体模型接触220V电压演示触电情景，并利用220V电压经变压器变压及整流稳压成6V直流电压供演示电路作电源用；演示电路用十进制计数译码器CD4017作步进器，把Q1～Q10端输出脉冲依次分送到发光二极管LED1～LED10，实行逻辑顺序控制；LED1～LED10发光二极管及R4～R13组成发光电路。NE555，R1，R2，C1组成1个振荡频率约为0.5 Hz的低频振荡器，用来给后级电路提供触发脉冲。CD4017，C3，R3组成脉冲计数电路，其中C3，帕为微分电路，迫使CD4017在每次接通电源瞬间自动清零，当A，B端接在220V电源上时，低频振荡器输出的脉冲触发CD4017，并使CD4017的10个输出端按③—②—④—⑦—⑩—①—⑤—⑥—⑧—⑨-(11)—③顺序输出高电平，发光二极管按照从LED1～LED10的顺序逐一发光，模拟在各种情况下电流在通过人体各部分流向时的触电情景。KD-9562和R14，R15，R16，三极管2S9014，喇叭组成报警电路，电路原理图如图1所示。
图1 电路原理图
二、模拟演示例举
1.安全电压
当36V以下的电压加在人体模型上时，电路不能正常工作，二极管不发光，喇叭不报警，表示通过人体的电流很弱，则不会造成触电事故。
2.220V电压的家庭电路触电事故情境
(1)站在地上的人体接触到火线，人体直接跟火线连通并与大地构成通路，二极管发光，喇叭报警，表示会造成触电事故，如图2所示。
(2)站在绝缘体上同时接触2根电线，人体直接跟火线连通并与零线构成通路，220 V的电压加在人体上，二极管发光，喇叭报警，表示会造成触电事故，如图3所示。
图2 触电事故1
图3 触电事故图2
三、使用说明
1.36 V电压模拟演示
(1)在人体模型的手上和脚上引出2根电线C、D。
(2)在人体模型的手上引出2根电线E、F，此线均直接接在电源变压器A、B上，LED1～LED10分别装在人体模型上，当人体模型接触36V以下电压时（电池或低压电源），二极管不发光，喇叭不报警，则表示不会造成触电事故。
2.220V电压模拟演示
(1)在人体模型的手上和脚上引出2根电线C、D，此线另2个头直接接在电源变压器A、B上。LED1～LED10分别装在人体模型上，当演示站在地上的人体接触火线时，人体模型的手和脚跟火线与大地连通构成通路（大地接在零线上），二极管发光，喇叭报警，表示会造成触电事故，如图2所示。
(2)在人体模型的手上引出2根电线E、F，此线另2个头直接接在电源变压器A、B上。LED1～LED10分别装在人体模型上。站在绝缘体上同时接触2根电线，使人体模型的2只手臂直接跟火线与零线连通并构成通路，220V的电压加在人体上，二极管发光，喇叭报警，表示会造成触电事故，如图3所示。
四、制作及演示效果
人体触电模拟演示器的所有电子元件在普通电子配件店均能购买到，人体模型可利用三合板自制。该演示器制作简单，只要安装焊接无误，不需调试，都能一次成功。笔者建议将组装好的电路板用热塑胶黏在人体模型上。此外，该演示器操作安全、简单，演示效果好，实用性、趣味性也较强。