一種導(dǎo)體切割磁感線演示教具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種導(dǎo)體切割磁感線演示教具，屬于物理教學(xué)用具。
【背景技術(shù)】
[0002]如果閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的話，導(dǎo)體中的電子就會(huì)受到洛倫茲力的作用，從而產(chǎn)生電流，該電流稱為感應(yīng)電流。在中學(xué)物理課堂上，老師需要向?qū)W生講述導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電流的知識，由于缺乏專門的演示教具，學(xué)生并不能直觀的理解所學(xué)內(nèi)容。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對【背景技術(shù)】中的問題，提出一種導(dǎo)體切割磁感線演示教具。
[0004]本實(shí)用新型為解決以上問題，采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種導(dǎo)體切割磁感線演示教具，包括底座、平板、電機(jī)、橢圓形凸輪、彈簧、金屬棒、支撐桿、旋轉(zhuǎn)式電磁鐵、蹄形磁鐵、發(fā)光二極管、電機(jī)支架、交替繼電器以及按鈕開關(guān)；所述電機(jī)通過電機(jī)支架固定于底座上方，電機(jī)輸出軸帶動(dòng)橢圓形凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)；所述橢圓形凸輪的弧面作用于平板的下表面；所述平板和底座之間還連有彈簧；所述金屬棒通過支撐桿與平板連接；所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵的旋轉(zhuǎn)部與蹄形磁鐵連接；所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵通過交替繼電器的動(dòng)作觸點(diǎn)與電源連接；所述交替繼電器的電源輸入端和電機(jī)均通過按鈕開關(guān)與電源連接；所述金屬棒一端與發(fā)光二極管的陽極連接，金屬棒另一端與發(fā)光二極管的陰極連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度為90度?180度。
[0007]優(yōu)選地，所述電機(jī)采用直流有刷電機(jī)。
[0008]技術(shù)效果:
[0009]1、本實(shí)用新型能直觀地向?qū)W生演示導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程，提高了課堂教學(xué)的效果。
[0010]2、本實(shí)用新型能自動(dòng)控制導(dǎo)體對磁感線進(jìn)行切割，無需人工干預(yù)，演示十分方便。
[0011]3、本實(shí)用新型能控制導(dǎo)體分別在磁感線內(nèi)、外進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，通過對比的方式提高學(xué)生對所學(xué)知識的理解。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是橢圓形凸輪將平板向上推動(dòng)時(shí)的狀態(tài)圖。
[0014]圖3是旋轉(zhuǎn)式電磁鐵帶動(dòng)蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)圖。
[0015]圖1?圖3中標(biāo)號名稱:1、底座；2、平板；3、電機(jī)；4、橢圓形凸輪；5、彈簧；6、金屬棒；7、支撐桿；8、旋轉(zhuǎn)式電磁鐵；9、蹄形磁鐵；10、發(fā)光二極管；11、電機(jī)支架；12、電磁鐵支架；13、按鈕開關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)地介紹:
[0017]本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括底座1、平板2、電機(jī)3、橢圓形凸輪4、彈簧5、金屬棒6、支撐桿7、旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8、蹄形磁鐵9、發(fā)光二極管10、電機(jī)支架11、交替繼電器以及按鈕開關(guān)13 ;所述電機(jī)3通過電機(jī)支架11固定于底座I上方，電機(jī)3輸出軸帶動(dòng)橢圓形凸輪4轉(zhuǎn)動(dòng)；所述橢圓形凸輪4的弧面作用于平板2的下表面；所述平板2和底座I之間還連有彈簧5 ;所述金屬棒6通過支撐桿7與平板2連接，金屬棒6的棒體位于蹄形磁鐵9的兩個(gè)磁極之間；所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8的旋轉(zhuǎn)部與蹄形磁鐵9連接；所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8通過交替繼電器的動(dòng)作觸點(diǎn)與電源連接；所述交替繼電器的電源輸入端和電機(jī)3均通過按鈕開關(guān)13與電源連接；所述金屬棒6 —端通過導(dǎo)線與發(fā)光二極管10的陽極連接，金屬棒6另一端通過導(dǎo)線與發(fā)光二極管10的陰極連接。
[0018]所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8的旋轉(zhuǎn)角度為90度?180度，本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8可采用上海瑞京機(jī)電發(fā)展有限公司的RST-69，該旋轉(zhuǎn)電磁鐵的旋轉(zhuǎn)角度為90度。當(dāng)旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8通電時(shí)，旋轉(zhuǎn)式電磁鐵的旋轉(zhuǎn)部會(huì)帶動(dòng)蹄形磁鐵9轉(zhuǎn)動(dòng)90度。
[0019]所述電機(jī)3采用直流有刷電機(jī)，用于帶動(dòng)橢圓形凸輪4轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0020]所述交替繼電器采用臺灣ANLY公司型號為AG4Q-HS的交替繼電器，當(dāng)交替繼電器通電時(shí)，交替繼電器的動(dòng)作觸點(diǎn)會(huì)跟根據(jù)所設(shè)定的時(shí)間交替地?cái)嚅_和閉合。
[0021]演示時(shí)，老師只需將按鈕開關(guān)13按下，此時(shí)，電機(jī)3與電源接通并帶動(dòng)橢圓形凸輪4轉(zhuǎn)動(dòng):當(dāng)橢圓形凸輪4的長軸由水平方向轉(zhuǎn)向豎直方向時(shí)，橢圓形凸輪4的弧面將平板2向上推動(dòng)(如圖2所示)；當(dāng)橢圓形凸輪4長軸由豎直方向轉(zhuǎn)向水平方向時(shí)，平板2在彈簧彈力作用下向下運(yùn)動(dòng)(如圖1所示)。這樣一來，金屬棒6跟隨平板2上下來回運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，交替繼電器與電源接通，交替繼電器的動(dòng)作觸點(diǎn)交替地?cái)嚅_和閉合，旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8交替與電源斷開和接通:當(dāng)旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8與電源斷開時(shí)，金屬棒6在蹄形磁鐵9的兩個(gè)磁極之間來回運(yùn)動(dòng)，并對磁感線進(jìn)行切割，產(chǎn)生的感應(yīng)電流將發(fā)光二極管10點(diǎn)亮，學(xué)生可以直觀的看到金屬棒6在磁感線之間運(yùn)動(dòng)能產(chǎn)生電流；當(dāng)旋轉(zhuǎn)式電磁鐵8與電源閉合時(shí)，旋轉(zhuǎn)式電磁鐵的旋轉(zhuǎn)部會(huì)帶動(dòng)蹄形磁鐵9轉(zhuǎn)動(dòng)90度(如圖3所示)，從而使蹄形磁鐵9遠(yuǎn)離金屬棒6，此時(shí)，感應(yīng)電流消失，發(fā)光二極管10熄滅，學(xué)生可以看到金屬棒6在磁感線之外運(yùn)動(dòng)無法產(chǎn)生電流。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種導(dǎo)體切割磁感線演示教具，其特征在于:包括底座(I)、平板(2)、電機(jī)(3)、橢圓形凸輪⑷、金屬棒(6)、支撐桿(7)、旋轉(zhuǎn)式電磁鐵⑶、蹄形磁鐵(9)、發(fā)光二極管(10)、電機(jī)支架(11)、交替繼電器以及按鈕開關(guān)(13);所述電機(jī)(3)通過電機(jī)支架(11)固定于底座(I)上方，電機(jī)(3)輸出軸帶動(dòng)橢圓形凸輪(4)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述橢圓形凸輪(4)的弧面作用于平板⑵的下表面；所述平板⑵和底座⑴之間還連有彈簧(5);所述金屬棒(6)通過支撐桿(7)與平板(2)連接；所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵(8)的旋轉(zhuǎn)部與蹄形磁鐵(9)連接；所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵(8)通過交替繼電器的動(dòng)作觸點(diǎn)與電源連接；所述交替繼電器的電源輸入端和電機(jī)(3)均通過按鈕開關(guān)(13)與電源連接；所述金屬棒(6) —端與發(fā)光二極管(10)的陽極連接，金屬棒(6)另一端與發(fā)光二極管(10)的陰極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)體切割磁感線演示教具，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵(8)的旋轉(zhuǎn)角度為90度?180度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)體切割磁感線演示教具，其特征在于:所述電機(jī)(3)米用直流有刷電機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種導(dǎo)體切割磁感線演示教具，屬于物理教學(xué)用具。該教具包括底座、平板、電機(jī)、橢圓形凸輪、彈簧、金屬棒、支撐桿、旋轉(zhuǎn)式電磁鐵、蹄形磁鐵、發(fā)光二極管、電機(jī)支架、交替繼電器以及按鈕開關(guān)；所述電機(jī)固定于底座上方，電機(jī)輸出軸帶動(dòng)橢圓形凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)；所述橢圓形凸輪的弧面作用于平板下表面；所述平板和底座之間連有彈簧；所述金屬棒通過支撐桿與平板連接；所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵的旋轉(zhuǎn)部與蹄形磁鐵連接；所述旋轉(zhuǎn)式電磁鐵通過交替繼電器的動(dòng)作觸點(diǎn)與電源連接；所述交替繼電器的電源輸入端和電機(jī)均通過按鈕開關(guān)與電源連接。本實(shí)用新型能直觀地向?qū)W生演示導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程，提高了課堂教學(xué)的效果。
【IPC分類】G09B23-18
【公開號】CN204557897
【申請?zhí)枴緾N201520247378
【發(fā)明人】邊秋實(shí)
【申請人】邊秋實(shí)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月22日