一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，包括密繞螺線管、強(qiáng)磁磁鐵、電流方向指示燈、導(dǎo)線和電路圖展示板。密繞螺線管、電流方向指示燈用導(dǎo)線相連，構(gòu)成閉合回路。密繞螺線管連接有能夠明確指示電流方向的電流方向指示燈，電流方向指示燈由紅、綠兩種不同顏色的LED發(fā)光二極管陣列組成，能夠在演示時(shí)顯示閉合回路中的電流方向，效果非常明顯，便于觀察。密繞螺線管、電流方向指示燈之間設(shè)置有直觀的電路圖展示板，便于講解、分析實(shí)驗(yàn)原理。演示時(shí)，采用釹鐵硼強(qiáng)磁磁鐵插入、拔出密繞螺線管，對(duì)應(yīng)的電流方向指示燈點(diǎn)亮，效果非常明顯直觀。
【專利說(shuō)明】
一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及高中物理電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域，具體地講，涉及一種用于演示楞次定律的實(shí)驗(yàn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]楞次定律的探究實(shí)驗(yàn)是高中物理乃至大學(xué)物理中常見(jiàn)的基本電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)通常由教師進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)，主要目的是通過(guò)直觀的實(shí)驗(yàn)事實(shí)加深學(xué)生對(duì)于感應(yīng)電流方向判斷的理解。該實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)在于磁鐵快速插入、拔出密繞螺線管時(shí)，學(xué)生能夠直觀看到閉合電路中的感應(yīng)電流的方向，然后根據(jù)磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行磁通量、感應(yīng)電流方向的分析，繼而得到楞次定律的內(nèi)容。常見(jiàn)的楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，通常將靈敏電流計(jì)與密繞螺線管相連，用靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)作為判斷感應(yīng)電流方向的依據(jù)。
[0003]但是傳統(tǒng)方法演示效果不好，演示者需要花費(fèi)更大精力去講解實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與原理，主要問(wèn)題有:(I)用靈敏電流計(jì)指示電流方向不直觀；當(dāng)磁鐵插入、拔出密繞螺線管時(shí)，螺線管內(nèi)磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，但此時(shí)的感應(yīng)電流持續(xù)時(shí)間極短，靈敏電流計(jì)指針在感應(yīng)電流作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后感應(yīng)電流消失，指針在自身回復(fù)力的作用下又馬上返回初始位置，使觀察者難以判斷哪個(gè)偏轉(zhuǎn)方向才是感應(yīng)電流引起的，演示者需要進(jìn)行仔細(xì)的分析才能講清楚實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原理。(2)最近也有用單個(gè)LED發(fā)光二極管替換靈敏電流計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，同樣，由于感應(yīng)電流持續(xù)時(shí)間短，LED—閃而過(guò)，效果不明顯。(3)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)通常用簡(jiǎn)單的條形磁鐵演示，磁場(chǎng)較弱，演示效果不明顯。綜上所述，傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象較為粗略，現(xiàn)象不夠明顯，難以吸引觀察者的注意力，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，使演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯，安裝簡(jiǎn)單易操作，成本低。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，包括密繞螺線管、導(dǎo)線、電流方向指示燈、磁鐵和電路圖展示板、釹鐵硼強(qiáng)磁磁鐵。密繞螺線管、電流方向指示燈用導(dǎo)線相連，構(gòu)成閉合回路。
[0006]密繞螺線管連接有能夠明確指示電流方向的電流方向指示燈，電流方向指示燈由紅、綠兩種不同顏色的LED發(fā)光二極管陣列排列成箭頭形狀，能夠在演示時(shí)顯示閉合回路中的電流方向，效果非常明顯，便于觀察。密繞螺線管、電流方向指示燈之間設(shè)置有直觀的電路圖展示板，便于講解、分析實(shí)驗(yàn)原理。演示時(shí)，采用釹鐵硼強(qiáng)磁磁鐵插入、拔出密繞螺線管，對(duì)應(yīng)的電流方向指示燈點(diǎn)亮，效果非常明顯直觀。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)不同顏色的LED發(fā)光二極管陣列組成的電流方向指示燈展示感應(yīng)電流，可以直觀地看到感應(yīng)電流的方向；采用釹鐵硼強(qiáng)磁材料作為磁鐵，能夠產(chǎn)生更大的磁通量的變化，產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流，使電流方向指示燈產(chǎn)生很強(qiáng)的亮度;在密繞螺線管和電流方向指示燈之間設(shè)置有電路圖展示板，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，觀察者可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和電路圖加深對(duì)楞次定律的理解。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型的釹鐵硼強(qiáng)磁磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中，1、底座;2、電流方向指示燈;3、電路圖展示板;4、強(qiáng)磁磁鐵;5、導(dǎo)線;6、密繞螺線管;7、釹鐵硼磁鐵。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)例，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0012]參見(jiàn)圖1和圖2本實(shí)用新型包括底座I，電流方向指示燈2，電路圖展示板3，強(qiáng)磁磁鐵4，導(dǎo)線5，密繞螺線管6，釹鐵硼磁鐵7。
[0013]上述底座I上依次安裝有電流方向指示燈2，電路圖展示板3，導(dǎo)線5，密繞螺線管6。電流方向指示燈2與密繞螺線管6用導(dǎo)線5相連，形成閉合回路。電流方向指示燈2與密繞螺線管6之間設(shè)置有電路圖展示板3。
[0014]上述強(qiáng)磁磁鐵4由多個(gè)釹鐵硼磁鐵7異極相吸排列組成。
[0015]在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，把強(qiáng)磁磁鐵4任何一極插入或者拔出密繞螺線管6，則可觀察到不同的電流方向指示燈2點(diǎn)亮，通過(guò)電流方向指示燈2指示的方向，結(jié)合電路圖展示板3上的電路圖即可分析得到楞次定律中磁通量的變化與感應(yīng)電流之間的關(guān)系。
[0016]例如:將強(qiáng)磁磁鐵4的N極快速插入密繞螺線管6時(shí)，密繞螺線管6內(nèi)的磁通量增大，則產(chǎn)生向上的感應(yīng)磁場(chǎng)，電路圖展示板3線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流，所以此時(shí)電流方向指示燈2中向下的紅色箭頭燈點(diǎn)亮，觀察者則可以判斷得到向下的感應(yīng)磁場(chǎng)阻礙了磁通量的增大。
[0017]將強(qiáng)磁磁鐵4的N極快速拔出密繞螺線管6時(shí)，密繞螺線管6內(nèi)的磁通量減小，則產(chǎn)生向下的感應(yīng)磁場(chǎng)，電路圖展示板3線圈中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流，所以此時(shí)電流方向指示燈2中向上的綠色箭頭燈點(diǎn)亮，觀察者則可以判斷得到向上的感應(yīng)電流阻礙了磁通量的減小。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)演示效果明顯，安裝簡(jiǎn)單易操作，成本低。實(shí)驗(yàn)儀對(duì)感應(yīng)電流直觀的顯示便于觀察者定性分析磁通量的變化與感應(yīng)電流之間的關(guān)系。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，包括底座、密繞螺線管、強(qiáng)磁磁鐵、電流方向指示燈、導(dǎo)線和電路圖展示板，其特征是:所述密繞螺線管與電流方向指示燈用導(dǎo)線相連形成閉合回路，所述電路圖展示板安裝在底座中央，在螺線管、電流方向指示燈之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，其特征是:所述電流方向指示燈由兩組LED發(fā)光二極管陣列組成，當(dāng)閉合回路中出現(xiàn)感應(yīng)電流，則對(duì)應(yīng)的電流方向指示燈點(diǎn)亮，明確指示密繞螺線管中的電流方向。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，其特征是:所述電流方向指示燈有紅色、綠色兩種不同顏色的LED發(fā)光二極管構(gòu)成，并聯(lián)排列成箭頭形狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，其特征是:所述密繞螺線管、電流方向指示燈連接有直觀的電路圖展示板，密繞螺線管與電流方向指示燈之間的導(dǎo)線隱藏于電路圖展不板之后。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種楞次定律演示實(shí)驗(yàn)儀，其特征是:所述強(qiáng)磁磁鐵由多個(gè)圓形釹鐵硼磁鐵互相吸引排列組成。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK205487044SQ201620147603
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】邵明輝, 黃繼陽(yáng), 陳斕, 張晉, 張營(yíng)
【申請(qǐng)人】濟(jì)南大學(xué)