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初中物理家庭电路沙盒:220V零风险实践,告别"纸上谈电"

初中物理家庭电路沙盒:220V零风险实践,告别"纸上谈电"

三孔插座到底怎么接?短路、过载、漏电保护器又是怎么工作的?"火线进开关,零线进灯头。""左零右火上接地。"口诀背得滚瓜烂熟,但是却难以有实践的机会,毕竟家庭电路的220V电压不比1.5V的干电池,还是相当危险的。

于是,我们做了一个家庭电路沙盒,希沃白板直接打开就能用:可实时观察电流走向,验证接线规范,模拟短路、过载、漏电等危险场景。将真实的家庭配电逻辑被搬进了希沃白板,让你零风险、可撤销、全过程地理解电学规则与安全机制。

网站地址:https://tech.noscrible.top/viz/home-circuit/

▲ 家庭电路沙盒主界面:按真实配电箱布局排列元件


真实元件库 & 拖拽式布线

网站内置符合家庭用电标准的常用元件:

配电层:总开关、空气开关、漏电保护器、电表

负载层:白炽灯 / LED 灯、二三插 / 三孔插座、空调专线、电热水器

导线系统:火线 (L)、零线 (N)、地线 (PE),颜色区分,接线端子清晰

拖拽连线即可自动吸附,告别杂乱线头,还原真实配电箱布局。

▲ 元件库:配电层、负载层与导线系统一应俱全

故障模拟 & 安全演练

在真实的电路里,短路、过载、漏电这些故障要么太危险,要么转瞬即逝,课堂上很难演示。但在沙盒里,每一种故障都可以反复触发、随时撤销。

短路注入。 接入短路点后瞬间产生大电流,可以观察空气开关如何在极短时间内跳闸,理解"电磁脱扣"的工作机制——电流越大,脱扣越快。

▲ 短路模拟:大电流触发空气开关跳闸

过载测试。 同时接入多个大功率电器,总功率超过线路承载能力时,导线逐渐发热,断路器经过一段延时后动作——这个"延时"正是过载保护和短路保护的区别所在。

▲ 过载模拟:导线发热,断路器延时动作

漏电模拟。 让火线通过人体或其他路径对地漏电,漏保内部的零序电流互感器检测到进出电流不平衡,立即触发跳闸,切断电源。

▲ 漏电模拟:零序电流互感器检测到不平衡电流,漏保跳闸

试电笔。 点击任意接线柱或电器外壳,用试电笔测量对地电压,判断哪根是火线、接线是否正确,比用口诀判断更直观。

▲ 试电笔:逐点测量对地电压,判断接线是否正确

教学 & 获取

覆盖的教学内容

  • 家庭电路的组成
  • 火线与零线
  • 试电笔的正确使用
  • 三孔插座与三脚插头
  • 电流过大的原因
  • 保险装置与空气开关
  • 漏电保护器
  • 安全用电与触电急救

获取方式

直达链接:https://tech.noscrible.top/viz/home-circuit/

我们是「跃向深空」仿真实验室,制作这个家庭电路沙盒的目的很简单,创造一个零风险、全交互、开源可拓展、学习物理的必备利器,让老师轻松教学,让学生读懂知识。

教学合作 / 反馈,欢迎来信:zhonelphy@163.com


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