一种物理实验电学装置的制作方法

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：
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物理是一门以观察和实验为基础的自然科学，物理学的实验基础、理论体系及研究方法在学生智能结构的发展中占有非常重要的地位。由于物理本身比较抽象，如若能在物理实验教学中培养学生的发散思维和创造能力，则对学生认知能力的提高，创造能力的萌发都将起着强有力的作用，因此很多学生专门设置了物理实验课程，在学生对相关物理元器件的操作过程中，提高了学生对相关元器件的认知能力和动手能力，进而提高了学生对物理课程的兴趣。

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、电压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开关上的拧头拧开，把线缆端子放入再旋紧拧头，操作繁琐。

技术实现要素：
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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，实时监测，数据可靠，操作简单，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，它包含开关、接线线缆、电池盒、滑动变阻器、电压表、灯泡、电流表、usb线缆，开关通过接线线缆分别与电池盒和滑动变阻器连接，电池盒通过接线线缆与电压表连接，电压表通过接线线缆与灯泡连接，灯泡通过接线线缆与电流表连接，电流表通过接线线缆与滑动变阻器连接，电池盒上连接有usb线缆，并通过usb线缆与外部设备连接。

作为优选，所述的开关是由第一底座、第一左凸台、第一右凸台、左连接杆、右连接杆、压杆、手柄、第一电路板、第一盖板组成，第一底座上设置有第一左凸台安装位、第一右凸台安装位、左连接杆安装位和右连接杆安装位，其中第一左凸台安装位和左连接杆安装位位于第一底座的左侧，第一右凸台安装位和右连接杆安装位位于第一底座的右侧，第一左凸台安装位和第一右凸台安装位上分别安装有第一左凸台和第一右凸台，左连接杆安装位和右连接杆安装位上分别安装有左连接杆和右连接杆，且通过螺栓固定装配在第一底座上，压杆的一端通过铆钉安装在右连接杆上，压杆的另一端压入左连接杆，且与手柄固定连接，第一底座内设置有第一电路板，第一底座的底部设置有第一盖板，第一盖板呈长方形结构设计。

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，第一底座的内部一侧设置有沉台，其区域的壁厚比其他部位的薄，沉台内安装有磁铁，磁铁为圆环形结构，具有一定的磁性，嵌入过盈装配于手柄下侧所形成的圆环缺口内，第一底座的内部对角处设置有螺栓孔，第一盖板通过螺栓孔与第一底座固定装配；所述的第一左凸台和第一右凸台的形状一致，均为圆环形结构，其中部设置有一圆环缺口，下部两侧设置有弹性扣，与第一底座通过扣位扣合，第一左凸台和第一右凸台的颜色可以一致，或者不一致，可根据实际调配；所述的左连接杆由铁板或者不锈钢板折弯而成，或其他导电材料，通过螺栓安装在左连接杆安装位上，内部中间两折弯板间形成一凹槽，凹槽上宽下窄，使到压杆压入的时候，可以由松到紧，右连接杆由铁板或者不锈钢板折弯而成，或其他导电材料，通过螺栓安装在右连接杆安装位上，右连接杆的上端设有一开孔，与压杆通过压铆连接在一起；所述的压杆由铁板或者不锈钢板折弯而成，或其他导电材料，通过压铆与右连接杆连接在一起，压杆可以沿着右连接杆在一定范围内作旋转运动，手柄位于压杆的一端，嵌入过盈装配于压杆内，转动手柄可以带动压杆一起转动；所述的第一电路板呈长方形结构设计，第一电路板是由第一基板、第一线缆接口、磁传感器和第一电路板螺孔组成，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，第一线缆接口设置有两个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第一电路板上，第一电路板装配在第一底座的内部，第一线缆接口可以从第一左凸台安装位和第一右凸台安装位露出，第一左凸台和第一右凸台装配后，第一线缆接口的上端平面与第一左凸台和第一右凸台上表面平齐，磁传感器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，第一电路板螺孔用于螺栓与第一底座固定装配。

作为优选，所述的接线线缆是由线套、导线、第二电路板、第三电路板、第一母头、第一公头、第二母头和第二公头组成，线套的中部设置有导线，导线的两端分别与第二电路板和第三电路板连接，第二电路板的两端分别焊接有第一母头和第一公头，第三电路板的两端分别焊接有第二母头和第二公头。

作为优选，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；所述的导线为细长条形，导电材料，包裹在线套的内部，一端与第二电路板焊接在一起，另一端与第三电路板焊接在一起，导线在线套内的具体根数不限，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；所述的第二电路板和第三电路板均呈长方形，两端分别焊接有第一母头、第一公头、第二母头和第二公头，中部焊接有导线，使到第一母头、第一公头、第二母头和第二公头的信号可以在导线上传输；所述的第一母头、第一公头、第二母头和第二公头均为电子元器件，分别焊接在第二电路板和第三电路板上，外部露出线套有一定的距离，其可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口的母接头，可以在type-c接口、安卓接口和苹果接口的公接头上进行插接。

作为优选，所述的电池盒是由第二底座、第一凸台、第二凸台、第一弹片、第二弹片、电池、第四电路板、第二盖板组成，第二底座的两侧分别设置有第一凸台安装位和第二凸台安装位，第一凸台安装位和第二凸台安装位上分别安装有第一凸台和第二凸台，第二底座的中部设置有电池安装位，电池安装位的两端上方中部分别设置有第一弹片安装位和第二弹片安装位，第一弹片安装位和第二弹片安装位上分别安装有第一弹片和第二弹片，电池安装位内安装有电池，第二底座的底部四个角均设置有第二盖板安装孔和第四电路板安装孔，第四电路板通过螺丝穿过第四电路板安装孔固定安装在第二底座内，第二底座的下部设置有第二盖板，且第二盖板通过螺丝穿过第二盖板安装孔与第二底座固定连接，第二底座的外侧设置有usb安装孔。

作为优选，所述的第二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；所述的电池安装位的两侧均设置有扣手位，扣手位呈内凹状，人工操作时可以从此位置拆装电池；所述的第一凸台与第二凸台的形状一致，均为圆环形，中部设置有圆环缺口，下部两侧设置有弹性扣，与第二底座通过扣位扣合，第一凸台与第二凸台的颜色一致，或者不一致，可以根据实际调配；所述的第一弹片和第二弹片均为金属材质，有导电性，分别通过螺栓安装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结构形式可以是一致，也可以不一致，第一弹片和第二弹片的一端与电池的正极或者负极相连，另一端与第四电路板焊接在一起，第一弹片和第二弹片的结构形式不一定是弹片状态，也可以是弹簧式，只要能使第一弹片和第二弹片可以安装在内且把电压引导到外部即可；所述的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；所述的第四电路板呈长方形，第四电路板包括第二基板、第二线缆接口、usb接口和第二电路板螺孔，第二基板为第四电路板的基体，其他电子元器件均焊接在第二基板上，第二线缆接口设置有两个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第四电路板上，第四电路板装配在第二底座后，第二线缆接口可以从第一凸台安装位和第二凸台安装位露出，第一凸台和第二凸台装配后，第二线缆接口的上端平面与第一凸台和第二凸台的上表面平齐，usb接口焊接在第二基板上，露出于usb安装孔外，外部可以与usb线缆对接，需要进一步说明的是，usb接口不一定为usb接头，也可以是安卓接头、苹果接头、type-c接头等，本专利不作限制，所述第二电路板螺孔用于螺栓与第二底座固定装配；所述的第二盖板呈长方形，位于第二底座的下部，通过第二盖板安装孔与第二底座固定装配。

作为优选，所述的滑动变阻器是由第三底座、第三凸台、第四凸台、第三凸台、第四凸台、第一拉杆、第二拉杆、线管、线圈、线夹、推板、第一夹片、第二夹片、侧盖板、第五电路板、第六电路板、第七电路板、下盖板组成，第三底座上设置有第三凸台安装位、第四凸台安装位、第三凸台安装位、第四凸台安装位、第一拉杆安装位和第二拉杆安装位，其中第三凸台安装位和第四凸台安装位位于第三底座的上部两侧，第三凸台安装位和第四凸台安装位位于第三底座的下部两侧，第三凸台安装位、第四凸台安装位、第三凸台安装位、第四凸台安装位上分别安装有第三凸台、第四凸台、第三凸台和第四凸台，第一拉杆安装位和第二拉杆安装位位于第三底座的内侧两端，且第一拉杆安装位和第二拉杆安装位上分别安装有第一拉杆和第二拉杆，第二拉杆上套设有线管，线管上缠绕有线圈，线圈的两侧分别设置有线夹，线圈两端的尾部导线通过线夹固定在线管上，线夹的中部设置有推板，推板的下方两侧设置有u型槽，第一拉杆嵌设在u型槽的内部，第一夹片通过螺栓将第一拉杆压紧在推板上，可以使推板在第一拉杆上左右滑动，第一夹片的下方安装有第二夹片，第二夹片安装在线圈上，第三底座的侧部安装有侧盖板，侧盖板上设置有数个卡扣，且侧盖板通过数个卡扣卡设在第三底座一侧下方的数个卡位上，第三底座的底部内侧设置有第五电路板安装位、第六电路板安装位、第七电路板安装位和下盖板安装位，第五电路板、第六电路板和第七电路板的两端分别通过螺丝固定安装在第三底座内部内侧的第五电路板安装位、第六电路板安装位和第七电路板安装位上，第三底座的下部设置有下盖板，且下盖板通过螺丝固定在第三底座底部的下盖板安装位上。

作为优选，所述的第三底座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；所述的第一拉杆安装位和第二拉杆安装位均为圆形通孔，用于安装第一拉杆和第二拉杆；所述的第三凸台、第四凸台、第三凸台和第四凸台的形状一致，且均为圆环形，中部设置有圆环缺口，下部两侧设置有弹性扣，可以与第三底座通过扣位扣合，且颜色可以一致，或者不一致，可以根据实际调配；所述的第一拉杆呈细长圆柱形，且为导电材质，具体材质不限，表面耐磨，第一夹片可以在上面滑动，两端设有螺纹，穿过第一拉杆安装位，其两端通过螺母与第三底座固定在一起，所述的第二拉杆呈细长圆柱形，两端设有螺纹，嵌入安装在线管内，两端穿过第二拉杆安装位，其两端通过螺母与第三底座固定在一起，使到线管也固定在第三底座上；所述的线管为圆环状，采用不导电材质制成，具体材质不限；所述的线圈为导电的细长导线，通过缠绕在线管上形成环状线圈组；所述的线夹设置有两个，位于线圈的两侧，可以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；所述的第一夹片为导电材质，具体材质不限，表面耐磨，所述的第二夹片呈u形状，且为导电材质，具体材质不限，表面耐磨，其底部两边夹片具有一定的弹性，可以在线圈上滑动，第二夹片的上部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；所述的侧盖板呈l形结构，位于第三底座的侧部，其上方的卡扣卡入到卡位内，然后通过螺栓与第三底座固定在一起；所述的第五电路板呈长方形结构，第五电路板包括第三基板、第三线缆接口和第三电路板螺孔组成，第三基板为第五电路板的基体，其他电子元器件均焊接在第三基板上，第三线缆接口设置有两个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第五电路板上，第五电路板装配在第三底座后，第三线缆接口可以从第三凸台安装位和第四凸台安装位露出，第三凸台和第四凸台装配后，第三线缆接口的上端平面与第三凸台和第四凸台上表面平齐，第三电路板螺孔用于螺栓与第三底座固定装配，所述的第六电路板和第七电路板的结构形式一致，布局形式与第五电路板类似，均由基板、线缆接口和电路板螺孔组成，第六电路板和第七电路板上均设置有一个线缆接口，其中第六电路板的线缆接口从第三凸台安装位露出，第三凸台装配后，线缆接口的上端平面与第三凸台表面平齐，第七电路板的线缆接口从第四凸台安装位露出，第四凸台装配后，线缆接口的上端平面与第四凸台表面平齐，第五电路板、第六电路板和第七电路板通过线缆连接在一起，形成一个整体，实现三块电路板直接的信息传递。

作为优选，所述的电压表是由第四底座、套筒、表头、表针、第五凸台、第六凸台、第七凸台、表盘、面盖、第八电路板、第三盖板组成，第四底座上设置有套筒安装位、表头安装位、面盖安装位、过线孔、第五凸台安装位、第六凸台安装位、第七凸台安装位、第八电路板安装孔和第三盖板安装孔，其中套筒安装位位于第四底座的中部，套筒卡设在套筒安装位上，套筒的上方设置有表头，表头的两端分别通过螺栓固定在表头安装位，表头的线缆穿设在过线孔内，表头上安装有表针，第五凸台安装位、第六凸台安装位和第七凸台安装位位于第四底座的前部，且第五凸台安装位、第六凸台安装位和第七凸台安装位上分别安装有第五凸台、第六凸台和第七凸台，表盘通过螺栓固定在第四底座上，表盘上设置有面盖，面盖通过螺栓固定在面盖安装位上，第四底座的底部内设置有第八电路板，且第八电路板通过螺丝固定在第四底座底部的第八电路板安装孔上，第三盖板通过螺丝固定在第四底座底部的第三盖板安装孔上。

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；所述的套筒呈圆环状，且为金属材质，套设于第四底座的套筒安装位内；所述的表头通过螺栓固定表头安装位上，为整个电压表的核心部件之一，表头内设置有线圈，安装后与套筒同心并悬设在套筒内，与套筒非接触；所述的表针设于表头上，通电后表头在磁场的作用下带动表针转动，指向准确的电压数值；所述的第五凸台、第六凸台和第七凸台的形状一致，且均为圆环形，中部设置有圆环缺口，下部两侧设有弹性扣，与第四底座通过扣位扣合，且颜色可以一致，或者不一致，可以根据实际调配；所述的表盘通过螺栓与第四底座固定在一起，表盘上有不同的刻度，表针摆动时指向不同的刻度，即为电压表当前的电压值；所述的面盖呈长方体，材质为透明材质，可以观察到面盖后的表针在表盘上的读数，其通过螺栓与第四底座固定在一起，面盖上设置有调节旋钮，调节旋钮的下部伸入到表头内，通过外部调节调节旋钮的旋向，可以调节表头上的表针的位置，从而可以在电压表没使用前对电压表进行“调零”的工作；所述的第三盖板呈长方形，位于第四底座的下部，通过第三盖板安装孔与第四底座固定装配；所述的第八电路板呈长方形，第八电路板包括第四基板、第四线缆接口、第四电路板螺孔和电阻组成，所述第四基板为第八电路板的基体，其他电子元器件均焊接在第四基板上，第四线缆接口设置有三个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第八电路板上，第八电路板装配在第四底座后，第四线缆接口可以从第五凸台安装位、第六凸台安装位、第七凸台安装位露出，第五凸台、第六凸台和第七凸台，装配后，第四线缆接口的上端平面与第五凸台、第六凸台和第七凸台上表面平齐，第五凸台、第六凸台和第七凸台所对应的第四线缆接口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，第五凸台上的线缆接口代表“负极”，第六凸台上的线缆接口代表“3v”量程，第七凸台上的线缆接口代表“15v”量程，当线缆接线接上第五凸台和第六凸台时，代表量程范围选择“3v”的，所以实际接线时选择合适的量程接两条线缆；第四电路板螺孔用于螺栓与第四底座固定装配，个数不限；电阻为一大阻值的电阻，与表头串联在一起，构成电压表的功能。

作为优选，所述的灯泡是由第五底座、第二左凸台、第二右凸台、灯座、灯泡、第九电路板、第四盖板组成，第五底座上设置有第二左凸台安装位、第二右凸台安装位和灯座安装位，其中第二左凸台安装位位于第五底座的左侧，第二右凸台安装位位于第五底座的右侧，灯座安装位位于第五底座的中部，且呈圆环状，第二左凸台安装位和第二右凸台安装位上分别安装有第二左凸台和第二右凸台，灯座安装位内安装有灯座，灯座上安装有灯泡，第五底座的底部内侧对角处分别设置有第四盖板安装孔，第四盖板安装孔的一侧设置有第九电路板安装孔，第九电路板通过螺丝穿过第九电路板安装孔安装固定在第五底座内，第五底座的下部设置有第四盖板，且第四盖板通过螺丝穿过第四盖板安装孔与第五底座固定连接。

作为优选，所述的所述的第五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；所述的第二左凸台与第二右凸台的形状一致，均为圆环形，中部设置有圆环缺口，下部两侧设置有弹性扣，与第五底座通过扣位扣合，第二左凸台与第二右凸台的颜色一致，或者不一致，可以根据实际调配；所述的灯座呈圆环状，灯座的底部通过螺栓与第五底座和第九电路板固定装配在一起，灯座的侧边焊接有导线，导线穿过第五底座底部的穿线孔后与第九电路板焊接在一起，其上部设置有螺纹，与灯泡螺纹旋紧；所述的灯泡为发光体，通电后可发光，其与灯座通过灯泡上的螺纹旋紧；所述的第九电路板呈长方形，第九电路板包括第五基板、第五线缆接口和第五电路板螺孔，第五基板为第九电路板的基体，其他电子元器件均焊接在第五基板上，第五线缆接口设置有两个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第九电路板上，第九电路板装配在第五底座后，第五线缆接口可以从第二左凸台安装位和第二右凸台安装位露出，第二左凸台和第二右凸台装配后，第五线缆接口的上端平面与第二左凸台和第二右凸台上表面平齐，第五电路板螺孔用于螺栓与第五底座固定装配；所述的第四盖板呈长方形结构，位于第五底座的下部，通过第四盖板安装孔与第五底座固定装配。

本发明的有益效果：

1、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usb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；

2、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；

3、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，比两部分电源独立互不影响；

4、物理实验考试中，通过第一电路板是否有磁感应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，通过第一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；

5、物理实验考试中，通过第一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，通过第一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；

6、物理实验考试中，通过第一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，通过第一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；

7、物理实验考试中，通过第一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。通过第一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；

8、物理实验考试中，通过第一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。通过第一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；

9、物理实验考试中，通过第一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。通过第一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；

10、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type-c接口，安卓接口，苹果接口等对插的方式接线，取代原有的拧头拧紧线缆的接线方式，接线方式简单可靠；

11、各元器件上的第一电路板的线缆接口一方面可以传递电压电流，另外一方面可以通过外部元器件间传递数据，达到数据实时传输的效果；

12、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；

13、在物理实验操作过程中，学生用接线线缆连接各元器件时，可以实时检测各连线的情况，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。

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为本发明中开关的结构示意图；

图3为图2的分解结构示意图；

图4为图2中第一底座的结构示意图；

图5为图4的底部结构示意图；

图6为图2中第一电路板的结构示意图；

图7为本发明中接线线缆的结构示意图；

图8为本发明中接线线缆的俯视图；

图9为图8的a-a向剖视图；

图10为本发明中两根接线线缆的安装结构示意图；

图11为本发明中电池盒的结构示意图；

图12为图11的分解结构示意图；

图13为图11中第二底座的结构示意图；

图14为图13的底部结构示意图；

图15为图11中第四电路板的结构示意图；

图16为本发明中滑动变阻器的结构示意图；

图17为图16的分解结构示意图；

图18为图16中第三底座的结构示意图；

图19为图19的底部结构示意图；

图20为图16中第五电路板的结构示意图；

图21为本发明中电压表的结构示意图；

图22为图21的内部结构示意图；

图23为图21的分解结构示意图；

图24为图21中第四底座的结构示意图；

图25为图24中底部结构示意图；

图26为图21中第八电路板的结构示意图；

图27为本发明中灯泡的结构示意图；

图28为图27的分解结构示意图；

图29为图27中第五底座的结构示意图；

图30为图29的底部结构示意图；

图31为图27中第九电路板的结构示意图；

图32为本发明中开关、接线线缆、电池盒、电压表和灯泡组合构成物理实验装置；

图33为本发明中开关、接线线缆、电池盒、灯泡和电流表组合构成物理实验装置；

图34为本发明中开关、接线线缆、电池盒和灯泡组合构成物理实验装置。

开关1、第一底座101、第一左凸台安装位101-1、第一右凸台安装位101-2、左连接杆安装位101-3、右连接杆安装位101-4、沉台101-5、磁铁101-5-1、螺栓孔101-6、第一左凸台102、第一右凸台103、左连接杆104、右连接杆105、压杆106、手柄107、第一电路板108、第一基板108-1、第一线缆接口108-2、磁传感器108-3和第一电路板螺孔108-4、第一盖板109、接线线缆2、线套201、导线202、第二电路板203、第三电路板204、第一母头205、第一公头206、第二母头207、第二公头208、电池盒3、第二底座301、第一凸台安装位301-1、第二凸台安装位301-2、电池安装位301-3、第一弹片安装位301-3-1、第二弹片安装位301-3-2、扣手位301-3-3、第二盖板安装孔301-4、第四电路板安装孔301-5、第一凸台302、第二凸台303、第一弹片304、第二弹片305、电池306、第四电路板307、第二基板307-1、第二线缆接口307-2、usb接口307-3、第二电路板螺孔307-4、第二盖板308、滑动变阻器4、第三底座401、第三凸台安装位401-1、第四凸台安装位401-2、第三凸台安装位401-3、第四凸台安装位401-4、第一拉杆安装位401-5和第二拉杆安装位401-6、卡位401-7、第五电路板安装位401-8、第六电路板安装位401-9、第七电路板安装位401-10、下盖板安装位401-11、第三凸台402、第四凸台403、第三凸台404、第四凸台405、第一拉杆406、第二拉杆407、线管408、线圈409、线夹4010、推板4011、u型槽4011-1、第一夹片4012、第二夹片4013、侧盖板4014、卡扣4014-1、第五电路板4015、第三基板4015-1、第三线缆接口4015-2和第三电路板螺孔4015-3、第六电路板4016、第七电路板4017、下盖板4018、电压表5、第四底座501、套筒安装位501-1、表头安装位501-2、面盖安装位501-3、过线孔501-4、第五凸台安装位501-5、第六凸台安装位501-6、第七凸台安装位501-7、第八电路板安装孔501-8、第三盖板安装孔501-9、套筒502、表头503、表针504、第五凸台505、第六凸台506、第七凸台507、表盘508、面盖509、第八电路板5010、第四基板5010-1、第四线缆接口5010-2、第四电路板螺孔5010-3和电阻5010-4、第三盖板5011、灯泡6、第五底座601、第二左凸台安装位601-1、第二右凸台安装位601-2、灯座安装位601-3、第四盖板安装孔601-4、第九电路板安装孔601-5、第二左凸台602、第二右凸台603、灯座604、灯泡605、第九电路板606、第五基板606-1、第五线缆接口606-2、第五电路板螺孔606-3、第四盖板607、电流表7、usb线缆8。

具体实施方式：

如图1-图34所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含开关1、接线线缆2、电池盒3、滑动变阻器4、电压表5、灯泡6、电流表7、usb线缆8，开关1通过接线线缆2分别与电池盒3和滑动变阻器4连接，电池盒3通过接线线缆2与电压表5连接，电压表5通过接线线缆2与灯泡6连接，灯泡6通过接线线缆2与电流表7连接，电流表7通过接线线缆2与滑动变阻器4连接，电池盒3上连接有usb线缆8，并通过usb线缆8与外部设备连接。

作为优选，所述的开关1是由第一底座101、第一左凸台102、第一右凸台103、左连接杆104、右连接杆105、压杆106、手柄107、第一电路板108、第一盖板109组成，第一底座101上设置有第一左凸台安装位101-1、第一右凸台安装位101-2、左连接杆安装位101-3和右连接杆安装位101-4，其中第一左凸台安装位101-1和左连接杆安装位101-3位于第一底座101的左侧，第一右凸台安装位101-2和右连接杆安装位101-4位于第一底座101的右侧，第一左凸台安装位101-1和第一右凸台安装位101-2上分别安装有第一左凸台102和第一右凸台103，左连接杆安装位101-3和右连接杆安装位101-4上分别安装有左连接杆104和右连接杆105，且通过螺栓固定装配在第一底座101上，压杆106的一端通过铆钉安装在右连接杆105上，压杆106的另一端压入左连接杆104，且与手柄107固定连接，第一底座101内设置有第一电路板108，第一底座101的底部设置有第一盖板109，第一盖板109呈长方形结构设计。

其中，所述的第一底座101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101的内部一侧设置有沉台101-5，其区域的壁厚比其他部位的薄，沉台101-5内安装有磁铁101-5-1，磁铁101-5-1为圆环形结构，具有一定的磁性，嵌入过盈装配于手柄107下侧所形成的圆环缺口内，第一底座101的内部对角处设置有螺栓孔101-6，第一盖板109通过螺栓孔101-6与第一底座101固定装配；所述的第一左凸台102和第一右凸台103的形状一致，均为圆环形结构，其中部设置有一圆环缺口，下部两侧设置有弹性扣，与第一底座101通过扣位扣合，第一左凸台102和第一右凸台103的颜色可以一致，或者不一致，可根据实际调配；所述的左连接杆104由铁板或者不锈钢板折弯而成，或其他导电材料，通过螺栓安装在左连接杆安装位101-3上，内部中间两折弯板间形成一凹槽，凹槽上宽下窄，使到压杆106压入的时候，可以由松到紧，右连接杆105由铁板或者不锈钢板折弯而成，或其他导电材料，通过螺栓安装在右连接杆安装位101-4上，右连接杆105的上端设有一开孔，与压杆106通过压铆连接在一起；所述的压杆106由铁板或者不锈钢板折弯而成，或其他导电材料，通过压铆与右连接杆105连接在一起，压杆106可以沿着右连接杆105在一定范围内作旋转运动，手柄107位于压杆106的一端，嵌入过盈装配于压杆106内，转动手柄107可以带动压杆106一起转动；所述的第一电路板108呈长方形结构设计，第一电路板108是由第一基板108-1、第一线缆接口108-2、磁传感器108-3和第一电路板螺孔108-4组成，第一基板108-1为第一电路板108的基体，其他电子元器件均焊接在第一基板108-1上，第一线缆接口108-2设置有两个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第一电路板108上，第一电路板108装配在第一底座101的内部，第一线缆接口108-2可以从第一左凸台安装位101-1和第一右凸台安装位101-2露出，第一左凸台102和第一右凸台103装配后，第一线缆接口108-2的上端平面与第一左凸台102和第一右凸台103上表面平齐，磁传感器108-3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，第一电路板螺孔108-4用于螺栓与第一底座101固定装配。

本具体实施方式中的开关1在工作时，首先外部线缆插入到第一左凸台102和第一右凸台103上的第一线缆接口108-2，第一左凸台102和第一右凸台103上的第一线缆接口108-2正负极不限，外部线缆一端与开关连接，另一端与电源、灯泡6、滑动变阻器4、电流表7、电压表5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107可以带动压杆106沿着右连接杆105转动，当压杆106压入左连接杆104后，左连接杆104和右连接杆105形成连通关系，电流可以沿着左连接杆104流通到右连接杆105，又可以从右连接杆105流通到左连接杆104，形成回路关系，当压杆106离开左连接杆104后，相当于断开了左连接杆104和右连接杆105的连接关系，形成断开关系，电流在着左连接杆104流通到右连接杆105得不到流通，从而实现物理实验装置中开关的作用，当压杆106压入左连接杆104后，磁铁101-5-1靠近第一电路板108上的磁传感器108-3，此时可以从第一电路板108上判断压杆106是否压合在左连接杆104上，实现从肉眼上可以看到压杆106是否压合在左连接杆104，又可以从隐藏在第一底座101内的第一电路板108来判断压杆106是否压合在左连接杆104，实现智能监控的作用。

作为优选，所述的接线线缆2是由线套201、导线202、第二电路板203、第三电路板204、第一母头205、第一公头206、第二母头207和第二公头208组成，线套201的中部设置有导线202，导线202的两端分别与第二电路板203和第三电路板204连接，第二电路板203的两端分别焊接有第一母头205和第一公头206，第三电路板204的两端分别焊接有第二母头207和第二公头208。

其中，所述的线套201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；所述的导线202为细长条形，导电材料，包裹在线套201的内部，一端与第二电路板203焊接在一起，另一端与第三电路板204焊接在一起，导线202在线套201内的具体根数不限，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；所述的第二电路板203和第三电路板204均呈长方形，两端分别焊接有第一母头205、第一公头206、第二母头207和第二公头208，中部焊接有导线202，使到第一母头205、第一公头206、第二母头207和第二公头208的信号可以在导线202上传输；所述的第一母头205、第一公头206、第二母头207和第二公头208均为电子元器件，分别焊接在第二电路板203和第三电路板204上，外部露出线套201有一定的距离，其可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口的母接头，可以在type-c接口、安卓接口和苹果接口的公接头上进行插接。

本具体实施方式中的接线线缆2在工作时，首先把接线线缆两端的第一公头206和第二公头208插入到需要连接组合的元器件上，具体可以是电源、开关1、灯泡6、滑动变阻器4、电流表7、电压表5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，接线线缆需要叠合接线，此时一根接线线缆的第一公头206插入到另外一根线缆的第一母头205，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根接线线缆2不够长时，可以用两根接线线缆2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2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，需提出的是，当接线线缆2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。

作为优选，所述的电池盒3是由第二底座301、第一凸台302、第二凸台303、第一弹片304、第二弹片305、电池306、第四电路板307、第二盖板308组成，第二底座301的两侧分别设置有第一凸台安装位301-1和第二凸台安装位301-2，第一凸台安装位301-1和第二凸台安装位301-2上分别安装有第一凸台302和第二凸台303，第二底座301的中部设置有电池安装位301-3，电池安装位301-3的两端上方中部分别设置有第一弹片安装位301-3-1和第二弹片安装位301-3-2，第一弹片安装位301-3-1和第二弹片安装位301-3-2上分别安装有第一弹片304和第二弹片305，电池安装位301-3内安装有电池306，第二底座301的底部四个角均设置有第二盖板安装孔301-4和第四电路板安装孔301-5，第四电路板307通过螺丝穿过第四电路板安装孔301-5固定安装在第二底座301内，第二底座301的下部设置有第二盖板308，且第二盖板308通过螺丝穿过第二盖板安装孔301-4与第二底座301固定连接，第二底座301的外侧设置有usb安装孔301-6。

其中，所述的第二底座301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；所述的电池安装位301-3的两侧均设置有扣手位301-3-3，扣手位301-3-3呈内凹状，人工操作时可以从此位置拆装电池306；所述的第一凸台302与第二凸台303的形状一致，均为圆环形，中部设置有圆环缺口，下部两侧设置有弹性扣，与第二底座301通过扣位扣合，第一凸台302与第二凸台303的颜色一致，或者不一致，可以根据实际调配；所述的第一弹片304和第二弹片305均为金属材质，有导电性，分别通过螺栓安装在第一弹片安装位301-3-1和第二弹片安装位301-3-2，第一弹片304和第二弹片305结构形式可以是一致，也可以不一致，第一弹片304和第二弹片305的一端与电池306的正极或者负极相连，另一端与第四电路板307焊接在一起，第一弹片304和第二弹片305的结构形式不一定是弹片状态，也可以是弹簧式，只要能使第一弹片304和第二弹片305可以安装在内且把电压引导到外部即可；所述的电池306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；所述的第四电路板307呈长方形，第四电路板307包括第二基板307-1、第二线缆接口307-2、usb接口307-3和第二电路板螺孔307-4，第二基板307-1为第四电路板307的基体，其他电子元器件均焊接在第二基板307-1上，第二线缆接口307-2设置有两个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第四电路板307上，第四电路板307装配在第二底座301后，第二线缆接口307-2可以从第一凸台安装位301-1和第二凸台安装位301-2露出，第一凸台302和第二凸台303装配后，第二线缆接口307-2的上端平面与第一凸台302和第二凸台303的上表面平齐，usb接口307-3焊接在第二基板307-1上，露出于usb安装孔301-6外，外部可以与usb线缆对接，需要进一步说明的是，usb接口307-3不一定为usb接头，也可以是安卓接头、苹果接头、type-c接头等，本专利不作限制，所述第二电路板螺孔307-4用于螺栓与第二底座301固定装配；所述的第二盖板308呈长方形，位于第二底座301的下部，通过第二盖板安装孔301-4与第二底座301固定装配。

本具体实施方式中的电池盒3在工作时，首先把电池306安装在电池安装位301-3上，然后外部线缆插入到第一凸台302与第二凸台303上的第二线缆接口307-2，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1、灯泡6、滑动变阻器4、电流表7、电压表5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，外部的usb接口一端插入到usb接口307-3，另一端可以与电脑、平板电脑、记录仪等设备相接，本专利不限制接入的设备，当电源外接的线缆与开关1、灯泡6、滑动变阻器4、电流表7、电压表5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1、灯泡6、滑动变阻器4、电流表7、电压表5达到工作状态，通过第四电路板307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，实现对电池的实时监控和智能操作。

作为优选，所述的滑动变阻器4是由第三底座401、第三凸台402、第四凸台403、第三凸台404、第四凸台405、第一拉杆406、第二拉杆407、线管408、线圈409、线夹4010、推板4011、第一夹片4012、第二夹片4013、侧盖板4014、第五电路板4015、第六电路板4016、第七电路板4017、下盖板4018组成，第三底座401上设置有第三凸台安装位401-1、第四凸台安装位401-2、第三凸台安装位401-3、第四凸台安装位401-4、第一拉杆安装位401-5和第二拉杆安装位401-6，其中第三凸台安装位401-1和第四凸台安装位401-2位于第三底座401的上部两侧，第三凸台安装位401-3和第四凸台安装位401-4位于第三底座401的下部两侧，第三凸台安装位401-1、第四凸台安装位401-2、第三凸台安装位401-3、第四凸台安装位401-4上分别安装有第三凸台402、第四凸台403、第三凸台404和第四凸台405，第一拉杆安装位401-5和第二拉杆安装位401-6位于第三底座401的内侧两端，且第一拉杆安装位401-5和第二拉杆安装位401-6上分别安装有第一拉杆406和第二拉杆407，第二拉杆407上套设有线管408，线管408上缠绕有线圈409，线圈409的两侧分别设置有线夹4010，线圈409两端的尾部导线通过线夹4010固定在线管408上，线夹4010的中部设置有推板4011，推板4011的下方两侧设置有u型槽4011-1，第一拉杆406嵌设在u型槽4011-1的内部，第一夹片4012通过螺栓将第一拉杆406压紧在推板4011上，可以使推板4011在第一拉杆406上左右滑动，第一夹片4012的下方安装有第二夹片4013，第二夹片4013安装在线圈409上，第三底座401的侧部安装有侧盖板4014，侧盖板4014上设置有数个卡扣4014-1，且侧盖板4014通过数个卡扣4014-1卡设在第三底座401一侧下方的数个卡位401-7上，第三底座401的底部内侧设置有第五电路板安装位401-8、第六电路板安装位401-9、第七电路板安装位401-10和下盖板安装位401-11，第五电路板4015、第六电路板4016和第七电路板4017的两端分别通过螺丝固定安装在第三底座401内部内侧的第五电路板安装位401-8、第六电路板安装位401-9和第七电路板安装位401-10上，第三底座401的下部设置有下盖板4018，且下盖板4018通过螺丝固定在第三底座401底部的下盖板安装位401-11上。

其中，所述的第三底座401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；所述的第一拉杆安装位401-5和第二拉杆安装位401-6均为圆形通孔，用于安装第一拉杆406和第二拉杆407；所述的第三凸台402、第四凸台403、第三凸台404和第四凸台405的形状一致，且均为圆环形，中部设置有圆环缺口，下部两侧设置有弹性扣，可以与第三底座401通过扣位扣合，且颜色可以一致，或者不一致，可以根据实际调配；所述的第一拉杆406呈细长圆柱形，且为导电材质，具体材质不限，表面耐磨，第一夹片4012可以在上面滑动，两端设有螺纹，穿过第一拉杆安装位401-5，其两端通过螺母与第三底座401固定在一起，所述的第二拉杆407呈细长圆柱形，两端设有螺纹，嵌入安装在线管408内，两端穿过第二拉杆安装位401-6，其两端通过螺母与第三底座401固定在一起，使到线管408也固定在第三底座401上；所述的线管408为圆环状，采用不导电材质制成，具体材质不限；所述的线圈9为导电的细长导线，通过缠绕在线管408上形成环状线圈组；所述的线夹4010设置有两个，位于线圈409的两侧，可以把线圈409两端的尾部导线固定在线管408上，使到线圈409上的线圈不会松脱；所述的第一夹片4012为导电材质，具体材质不限，表面耐磨，所述的第二夹片4013呈u形状，且为导电材质，具体材质不限，表面耐磨，其底部两边夹片具有一定的弹性，可以在线圈409上滑动，第二夹片4013的上部与第一夹片4012和推板4011通过螺栓固定在一起，使之形成一个整体；所述的侧盖板4014呈l形结构，位于第三底座401的侧部，其上方的卡扣4014-1卡入到卡位401-7内，然后通过螺栓与第三底座401固定在一起；所述的第五电路板4015呈长方形结构，第五电路板4015包括第三基板4015-1、第三线缆接口4015-2和第三电路板螺孔4015-3组成，第三基板4015-1为第五电路板4015的基体，其他电子元器件均焊接在第三基板4015-1上，第三线缆接口4015-2设置有两个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第五电路板4015上，第五电路板4015装配在第三底座401后，第三线缆接口4015-2可以从第三凸台安装位401-3和第四凸台安装位401-4露出，第三凸台404和第四凸台405装配后，第三线缆接口4015-2的上端平面与第三凸台404和第四凸台405上表面平齐，第三电路板螺孔4015-3用于螺栓与第三底座401固定装配，所述的第六电路板4016和第七电路板4017的结构形式一致，布局形式与第五电路板4015类似，均由基板、线缆接口和电路板螺孔组成，第六电路板4016和第七电路板4017上均设置有一个线缆接口，其中第六电路板4016的线缆接口从第三凸台安装位401-1露出，第三凸台402装配后，线缆接口的上端平面与第三凸台402表面平齐，第七电路板4017的线缆接口从第四凸台安装位401-2露出，第四凸台403装配后，线缆接口的上端平面与第四凸台403表面平齐，第五电路板4015、第六电路板4016和第七电路板4017通过线缆连接在一起，形成一个整体，实现三块电路板直接的信息传递。

本具体实施方式中的滑动变阻器4在工作时，首先把外部需要接线的线缆插入到第三凸台402、第四凸台403、第三凸台404、第四凸台405上对应的第三线缆接口4015-2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4连接，另一端与电源、开关1、灯泡6、电流表7、电压表5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物理实验滑动变阻器4连接成为通路关系时，给滑动变阻器4提供了输入端额定电压和额定电流，当外部线缆与物理实验滑动变阻器4连接没有成为通路关系时，滑动变阻器4没有电压，当形成通路关系时，推拉推板4011调整在第一拉杆406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4根据实验要求调整电压和电流的作用，通过第五电路板4015、第六电路板4016、第七电路板4017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4输入端和输出端的电压和电流信息，实现对滑动变阻器4的实时监控和智能操作。

作为优选，所述的电压表5是由第四底座501、套筒502、表头503、表针504、第五凸台505、第六凸台506、第七凸台507、表盘508、面盖509、第八电路板5010、第三盖板5011组成，第四底座501上设置有套筒安装位501-1、表头安装位501-2、面盖安装位501-3、过线孔501-4、第五凸台安装位501-5、第六凸台安装位501-6、第七凸台安装位501-7、第八电路板安装孔501-8和第三盖板安装孔501-9，其中套筒安装位501-1位于第四底座501的中部，套筒502卡设在套筒安装位501-1上，套筒502的上方设置有表头503，表头503的两端分别通过螺栓固定在表头安装位501-2，表头503的线缆穿设在过线孔501-4内，表头503上安装有表针504，第五凸台安装位501-5、第六凸台安装位501-6和第七凸台安装位501-7位于第四底座501的前部，且第五凸台安装位501-5、第六凸台安装位501-6和第七凸台安装位501-7上分别安装有第五凸台505、第六凸台506和第七凸台507，表盘508通过螺栓固定在第四底座501上，表盘508上设置有面盖509，面盖509通过螺栓固定在面盖安装位501-3上，第四底座501的底部内设置有第八电路板5010，且第八电路板5010通过螺丝固定在第四底座501底部的第八电路板安装孔501-8上，第三盖板5011通过螺丝固定在第四底座505-1底部的第三盖板安装孔501-9上。

其中，所述的第四底座501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；所述的套筒502呈圆环状，且为金属材质，套设于第四底座501的套筒安装位501-1内；所述的表头503通过螺栓固定表头安装位501-2上，为整个电压表的核心部件之一，表头503内设置有线圈，安装后与套筒502同心并悬设在套筒502内，与套筒502非接触；所述的表针504设于表头503上，通电后表头503在磁场的作用下带动表针504转动，指向准确的电压数值；所述的第五凸台505、第六凸台506和第七凸台507的形状一致，且均为圆环形，中部设置有圆环缺口，下部两侧设有弹性扣，与第四底座501通过扣位扣合，且颜色可以一致，或者不一致，可以根据实际调配；所述的表盘508通过螺栓与第四底座501固定在一起，表盘508上有不同的刻度，表针504摆动时指向不同的刻度，即为电压表当前的电压值；所述的面盖509呈长方体，材质为透明材质，可以观察到面盖509后的表针504在表盘508上的读数，其通过螺栓与第四底座501固定在一起，面盖509上设置有调节旋钮509-1，调节旋钮509-1的下部伸入到表头503内，通过外部调节调节旋钮509-1的旋向，可以调节表头503上的表针504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；所述的第三盖板5011呈长方形，位于第四底座501的下部，通过第三盖板安装孔501-9与第四底座501固定装配；所述的第八电路板5010呈长方形，第八电路板5010包括第四基板5010-1、第四线缆接口5010-2、第四电路板螺孔5010-3和电阻5010-4组成，所述第四基板5010-1为第八电路板5010的基体，其他电子元器件均焊接在第四基板5010-1上，第四线缆接口5010-2设置有三个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第八电路板5010上，第八电路板5010装配在第四底座501后，第四线缆接口5010-2可以从第五凸台安装位501-5、第六凸台安装位501-6、第七凸台安装位501-7露出，第五凸台505、第六凸台506和第七凸台507，装配后，第四线缆接口5010-2的上端平面与第五凸台505、第六凸台506和第七凸台507上表面平齐，第五凸台505、第六凸台506和第七凸台507所对应的第四线缆接口5010-2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，第五凸台505上的线缆接口代表“负极”，第六凸台506上的线缆接口代表“3v”量程，第七凸台507上的线缆接口代表“15v”量程，当线缆接线接上第五凸台505和第六凸台506时，代表量程范围选择“3v”的，所以实际接线时选择合适的量程接两条线缆；第四电路板螺孔5010-3用于螺栓与第四底座501固定装配，个数不限；电阻5010-4为一大阻值的电阻，与表头503串联在一起，构成电压表的功能。

本具体实施方式中电压表5在工作时，确认电压表5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凸台505、第六凸台506、第七凸台507所对应量程的线缆接口上，与所测电器元件形成串联关系，通过电压表5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5接线后相当于给电压表5提供了电压和电流，因为表头503产生一定的磁场，表头503和套筒502因为磁场的原因产生一定的磁场力，因而带动表头503转动，使到表针504偏转不同的程度，在表盘508指示当前电流值的大小，当外部线缆与电压表5连接没有成为通路关系时，电压表5不工作，通过第八电路板5010的信号的处理，可以判断电压表5当前是否工作，当前所接的第四线缆接口5010-2，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5上的电流信息，实现对电压表5的实时监控和智能操作。

作为优选，所述的灯泡6是由第五底座601、第二左凸台602、第二右凸台603、灯座604、灯泡605、第九电路板606、第四盖板607组成，第五底座601上设置有第二左凸台安装位601-1、第二右凸台安装位601-2和灯座安装位601-3，其中第二左凸台安装位601-1位于第五底座601的左侧，第二右凸台安装位601-2位于第五底座601的右侧，灯座安装位601-3位于第五底座601的中部，且呈圆环状，第二左凸台安装位601-1和第二右凸台安装位601-2上分别安装有第二左凸台602和第二右凸台603，灯座安装位601-3内安装有灯座604，灯座604上安装有灯泡605，第五底座601的底部内侧对角处分别设置有第四盖板安装孔601-4，第四盖板安装孔601-4的一侧设置有第九电路板安装孔601-5，第九电路板606通过螺丝穿过第九电路板安装孔601-5安装固定在第五底座601内，第五底座601的下部设置有第四盖板607，且第四盖板607通过螺丝穿过第四盖板安装孔601-4与第五底座601固定连接。

其中，所述的第五底座601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；所述的第二左凸台602与第二右凸台603的形状一致，均为圆环形，中部设置有圆环缺口，下部两侧设置有弹性扣，与第五底座601通过扣位扣合，第二左凸台602与第二右凸台603的颜色一致，或者不一致，可以根据实际调配；所述的灯座604呈圆环状，灯座604的底部通过螺栓与第五底座601和第九电路板606固定装配在一起，灯座604的侧边焊接有导线，导线穿过第五底座601底部的穿线孔601-6后与第九电路板606焊接在一起，其上部设置有螺纹，与灯泡605螺纹旋紧；所述的灯泡605为发光体，通电后可发光，其与灯座604通过灯泡605上的螺纹旋紧；所述的第九电路板606呈长方形，第九电路板606包括第五基板606-1、第五线缆接口606-2和第五电路板螺孔606-3，第五基板606-1为第九电路板606的基体，其他电子元器件均焊接在第五基板606-1上，第五线缆接口606-2设置有两个，其端口可以是type-c接口、安卓接口和苹果接口，（此专利不作限制，都在本专利的保护范围内）且焊接在第九电路板606上，第九电路板606装配在第五底座601后，第五线缆接口606-2可以从第二左凸台安装位601-1和第二右凸台安装位601-2露出，第二左凸台602和第二右凸台603装配后，第五线缆接口606-2的上端平面与第二左凸台602和第二右凸台603上表面平齐，第五电路板螺孔606-3用于螺栓与第五底座601固定装配；所述的第四盖板607呈长方形结构，位于第五底座601的下部，通过第四盖板安装孔601-4与第五底座601固定装配。

本具体实施方式灯泡6在工作时，首先把灯泡605拧紧在灯座604上，然后外部线缆插入到第二左凸台602、第二右凸台603上的第五线缆接口606-2，第二左凸台602、第二右凸台603上的第五线缆接口606-2正负极不限，外部线缆一端与灯泡605连接，另一端与电源、开关1、滑动变阻器4、电流表7、电压表5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物理实验灯泡连接成为通路关系时，给灯泡605提供了额定电压，灯泡605发亮，当外部线缆与物理实验灯泡连接没有成为通路关系时，灯泡605不亮，通过第九电路板606的信号的处理，可以判断灯泡605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605的电压和电流信息，从而得到灯泡605实时的电阻信息，实现对灯泡的实时监控和智能操作。

作为优选，所述的电流表7的结构与电压表5的结构相同，其不同之处在于电流表7内的电路板和电流表7上表盘的刻度值与电压表5不同。

本具体实施方式当开关1、灯泡6、电池盒3、滑动变阻器4、电流表7、电压表5、接线线缆2通过特定的关系，由其中的一个或者多个的组合构成物理实验装置，电池盒3上的电池306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路板部分提供电源，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2传递电池盒3的电压电流、外部电源的电压电流和各电路板间的信号，电路板上的信号经过电池盒3的usb接口307-3所接的usb线传递回外部装置，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usb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，比两部分电源独立互不影响；物理实验考试中，通过第一电路板是否有磁感应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，通过第一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，通过第一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，通过第一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，通过第一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，通过第一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，通过第一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。通过第一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，通过第一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。通过第一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，通过第一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。通过第一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type-c接口，安卓接口，苹果接口等对插的方式接线，取代原有的拧头拧紧线缆的接线方式，接线方式简单可靠；各元器件上的第一电路板的线缆接口一方面可以传递电压电流，另外一方面可以通过外部元器件间传递数据，达到数据实时传输的效果；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，可以实时检测各连线的情况，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。

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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