專(zhuān)利名稱(chēng):一種新型楞次定律演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于ー種物理教學(xué)演示裝置,具體涉及ー種新型楞次定律演示儀。
背景技術(shù):
高中物理教學(xué)中使用的楞次定律演示儀,其教材書(shū)中記載了為了驗(yàn)證楞次定律所要用到的實(shí)物及用該實(shí)物演示楞次定律的演示方法,其演示方法是手持永磁鐵出入于閉合金屬圈環(huán)時(shí),圈環(huán)將被推斥和吸引,對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行分析和解釋后,方能得出楞次定律的結(jié)論,此過(guò)程演示繁鎖,不夠形象直觀,難以使學(xué)生明確掌握定律的實(shí)質(zhì),另外手持永磁鐵插入圓環(huán)線圈中時(shí),往往因方向掌握不準(zhǔn)而造成演示失敗。目前高中院校現(xiàn)有使用的楞次定律演示器為在扁形鋁梁的兩端下方各固定ー個(gè) 鋁制圓環(huán),其中ー個(gè)圓環(huán)閉合,另ー個(gè)圓環(huán)開(kāi)ロ,另ー個(gè)圓環(huán)開(kāi)ロ,鋁梁中央處理玻璃軸承,膠木底座上端的頂尖頂在軸承上,鋁梁可以繞頂尖靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)手持條形磁鐵,使其任意ー磁極迅速插入閉合鋁環(huán)中,可以看到閉合鋁環(huán)隨磁鐵向相同方向運(yùn)動(dòng)。但是,用開(kāi)ロ圓環(huán)做上述實(shí)驗(yàn),由于不產(chǎn)生感應(yīng)電流,圓環(huán)不發(fā)生運(yùn)動(dòng),從而驗(yàn)證楞次定律,因圓環(huán)所圍面積有限,手持磁鐵運(yùn)行吋,易碰及圓環(huán),使觀察者產(chǎn)生誤解,又因?qū)嶒?yàn)所用條形磁鐵磁性不強(qiáng),演示效果不理想。另外,演示儀固定在講臺(tái)上演示時(shí),近距離觀察效果較好,但角度和可視距離受限,坐在教室兩側(cè)和后面的學(xué)生看不清,圓弧線圈和電流計(jì)既零散又笨重,在老師走動(dòng)時(shí)演示儀會(huì)弓I起鋁環(huán)擺動(dòng),容易造成學(xué)生誤解。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有演示器材存在的不足之處,本實(shí)用新型的目的是提供一種磁體和金屬線圈為一體,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、演示方便、形象直觀,能使學(xué)生迅速掌握定律內(nèi)容的楞次定律演示儀。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的ー種新型楞次定律演示儀,包括背景面板I、緑色燈具ニ極管2、支架3、干電池4、線圈5、導(dǎo)線6、底座7、紅色燈具ニ極管8、鋁絲9、磁體10、固定裝置11 ;其特征在于由背景面板I、兩個(gè)支架3、底座7制成方框形木架,在所述的背景面板I上分別設(shè)置有緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8,在緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8上方分別設(shè)置有白色箭頭標(biāo)記,在背景面板I頂端內(nèi)部中央貫穿ー個(gè)小孔,在底座7上支架3內(nèi)側(cè)設(shè)置有線圈5,線圈5內(nèi)腔設(shè)置有能夠容納磁體10,固定裝置11將線圈5固定在底座7上,在支架3內(nèi)側(cè)最上方分別設(shè)置左右各一節(jié)干電池4,緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8通過(guò)導(dǎo)線6與支架3內(nèi)側(cè)干電池4正極連接,干電池4負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線6與線圈5連接。進(jìn)ー步,所述的背景面板I是黑色。進(jìn)ー步,所述的綠色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8數(shù)量各為ー個(gè)。進(jìn)ー步,所述的干電池4由兩節(jié)I. 5V干電池組成。進(jìn)ー步,所述的線圈5由漆包線繞制成1500-2000匝,線圈直徑6—6. 5cm。[0011]進(jìn)ー步,所述的磁體10由ー個(gè)磁性強(qiáng)的能夠容納在線圈5中的磁鐵組成,磁體10上端附帯掛鉤,掛鉤上設(shè)置有鋁絲9。本實(shí)用新型有益效果采用上述結(jié)構(gòu)后,與以往的演示實(shí)驗(yàn)相比其木制框架結(jié)構(gòu)組裝簡(jiǎn)單,操作更加簡(jiǎn)單,①用手拉動(dòng)或釋放鋁絲9使得磁體10上下振動(dòng),紅色燈具ニ極管8和緑色燈具ニ極管2交替發(fā)光,其振動(dòng)頻率能夠人為控制,即紅色燈具ニ極管8和緑色燈具ニ極管2交替發(fā)光的頻率可以通過(guò)手控磁體10的振動(dòng)頻率來(lái)控制,還可以用手直接抓住磁體10上下振動(dòng),現(xiàn)象也非常明顯;②磁體10在穿越線圈5的過(guò)程中,線圈5產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與干電池4的電動(dòng)勢(shì)疊加起來(lái)很容易使紅色燈具ニ極管8和緑色燈具ニ極管2發(fā)光,且現(xiàn)象十分明顯磁體10上下不振動(dòng)時(shí),每節(jié)干電池4的電動(dòng)勢(shì)不能使對(duì)應(yīng)的紅色燈具ニ極管8和緑色燈具ニ極管2導(dǎo)通,整個(gè)電路處于斷路狀態(tài),即干電池4經(jīng)久使用背景面板I上設(shè)置的白色箭頭的方向指出了電流的方向;⑤紅色燈具ニ極管8和綠色燈具ニ極管2的明暗程度定性 的反映出感應(yīng)電流的強(qiáng)弱制造成本在80-100元且適用性強(qiáng),經(jīng)課堂實(shí)驗(yàn)演示,演示效果非常好,木制的框架移動(dòng)輕巧方便。
圖I是本實(shí)用新型正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型使用狀態(tài)示意圖。圖3是本實(shí)用新型模擬電路圖。圖中,背景面板I、綠色燈具ニ極管2、支架3、干電池4、線圈5、導(dǎo)線6、底座7、紅色燈具ニ極管8、鋁絲9、磁體10、固定裝置11。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步描述。ー種新型楞次定律演示儀,包括背景面板I、緑色燈具ニ極管2、支架3、干電池4、線圈5、導(dǎo)線6、底座7、紅色燈具ニ極管8、鋁絲9、磁體10、固定裝置11 ;由背景面板I、兩個(gè)支架3、底座7制成方框形木架,在所述的背景面板I上分別設(shè)置有緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8組成,在緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8上方分別設(shè)置有白色箭頭標(biāo)記,白色箭頭的方向指出了電流的方向,所述的背景面板I為黑色,緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8的明暗程度定性的反映出感應(yīng)電流的強(qiáng)弱,在背景面板I頂端內(nèi)部中央貫穿一個(gè)小孔,在木架底座7上支架3內(nèi)側(cè)設(shè)置有線圈5,所述的線圈5由漆包線繞制成1500-2000匝,線圈直徑6-6. 5cm,線圈5設(shè)置能夠容納磁體10,所述磁體10由ー個(gè)磁性強(qiáng)的能夠容納在線圈5中的磁鐵組成,磁體10上端附帯掛鉤,掛鉤上設(shè)置有鋁絲9,在支架3內(nèi)側(cè)最上方分別設(shè)置左右各一節(jié)干電池4,所述的干電池4由兩節(jié)I. 5V干電池組成,緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8通過(guò)導(dǎo)線6與支架3內(nèi)側(cè)干電池4正極連接,干電池4負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線6與線圈5連接。鋁絲9穿過(guò)背景面板I中央內(nèi)部小孔,用手拉動(dòng)或釋放鋁絲9使得磁體10上下振動(dòng),緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8交替發(fā)光,其振動(dòng)頻率可以人為控制,即綠色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8交替發(fā)光的頻率可以通過(guò)手控磁體10的振動(dòng)頻率來(lái)控制,還可以用手直接抓住磁體10上下振動(dòng)。磁體10在穿越線圈5的過(guò)程中,線圈5產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與干電池4的電動(dòng)勢(shì)疊加起來(lái)很容易使緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8發(fā)光,緑色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8的明暗程度定性的反映出感應(yīng)電流的強(qiáng)弱,磁體10穿過(guò)閉合線圈5的過(guò)程中線圈5的磁通量發(fā)生變化,導(dǎo)致在線圈5中產(chǎn)生感應(yīng)電流,利用ニ極管的單向?qū)щ娦?,根?jù)綠色燈具ニ極管2和紅色燈具ニ極管8的交替發(fā)光來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向,進(jìn)而分析感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系,磁體10上下不振動(dòng)時(shí),每節(jié)干電池4的電動(dòng)勢(shì)不能使對(duì)應(yīng)的燈具ニ極管導(dǎo)通,整個(gè)電路處于斷路狀態(tài),即干電池4經(jīng)久使用,制造成本在80-100元且適用性強(qiáng),經(jīng)課堂實(shí)驗(yàn)演示,演示效果好?!?br>
權(quán)利要求1.ー種新型楞次定律演示儀,包括背景面板(I)、緑色燈具ニ極管(2)、支架(3)、干電池(4)、線圈(5)、導(dǎo)線(6)、底座(7)、紅色燈具ニ極管⑶鋁絲(9)、磁體(10)、固定裝置(11);其特征在干由背景面板(I)、兩個(gè)支架(3)、底座(7)制成方框形木架,在所述的背景面板(I)上分別設(shè)置有緑色燈具ニ極管(2)和紅色燈具ニ極管(8),在緑色燈具ニ極管(2)和紅色燈具ニ極管(8)上方分別設(shè)置有白色箭頭標(biāo)記,在背景面板(I)頂端內(nèi)部中央貫穿一個(gè)小孔,在底座(7)上支架(3)內(nèi)側(cè)設(shè)置有線圈(5),線圈(5)內(nèi)腔能夠容納磁體(10),固定裝置(11)將線圈(5)固定在底座(7)上,在支架(3)內(nèi)側(cè)最上方分別設(shè)置左右各ー節(jié)干電池(4),緑色燈具ニ極管(2)和紅色燈具ニ極管(8)通過(guò)導(dǎo)線(6)與支架(3)內(nèi)側(cè)干電池⑷正極連接,干電池⑷負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線(6)與線圈(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種新型楞次定律演示儀,其特征在于所述的背景面板(I)是黑色。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種新型楞次定律演示儀,其特征在于所述的綠色燈具ニ極管(2)和紅色燈具ニ極管(8)數(shù)量各為ー個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種新型楞次定律演示儀,其特征在干所述的干電池(4)由兩節(jié)I. 5V干電池組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種新型楞次定律演示儀,其特征在干所述的線圈(5)由漆包線繞制成1500-2000匝,線圈直徑6—6. 5cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種新型楞次定律演示儀,其特征在于所述的磁體(10)由一個(gè)磁性強(qiáng)的能夠容納在線圈(5)中的磁鐵組成,磁體(10)上端附帯掛鉤,掛鉤上設(shè)置有鋁絲(9)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于一種物理教學(xué)演示裝置,具體為一種新型楞次定律演示儀。其由支架(3)、背景面板(1)和底座(7)制成木架,在背景面板(1)上分別設(shè)置紅色燈具二極管(8)和綠色燈具二極管(2),在支架(3)內(nèi)側(cè)設(shè)置線圈(5),在支架(3)內(nèi)側(cè)上方分別設(shè)置左右各一節(jié)干電池(4),導(dǎo)線(6)將干電池(4)、紅色燈具二極管(8)、綠色燈具二極管(2)及線圈(5)連接在一起,磁體(10)在穿越線圈(5)的過(guò)程中,線圈(5)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與干電池(4)的電動(dòng)勢(shì)疊加起來(lái)使綠色燈具二極管(2)和紅色燈具二極管(8)發(fā)光,從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,本?shí)用新型效果在于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、演示方便、形象直觀,能使學(xué)生迅速掌握定律內(nèi)容。
文檔編號(hào)G09B23/18GK202443666SQ20122007173
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者王修權(quán) 申請(qǐng)人:王修權(quán)