CN106157764A - 一种可视线演示电磁现象的教学仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可视线演示电磁现象的教学仪器，所述教学仪器可演示包括直线电流实验仪器、环形电流实验仪器。所述直线电流实验仪器演示直线电流周围有磁场、磁场方向与电流方向的关系、磁场强弱与电流大小的关系；所述环形电流实验仪器演示环线电流周围有磁场、磁场方向与电流方向的关系、磁场强弱与电流大小的关系。本发明的有益效果在于：能直观地表示电流方向、磁场方向、磁场强弱。肉眼能看到电流方向改变时，磁场方向随着改变；能直观地表示电流方向、磁场方向、磁场强弱。肉眼能看到电流方向改变时，磁场方向随着改变；电流大小改变，磁场强弱随着改变，磁场方向与电流方向的变化规律符合安培定则。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种教学仪器，尤其涉及一种可视线演示电磁现象的教学仪器。
【背景技术】
在初中和高中物理《电磁现象》的教学中，学生在学习电流的周围存在着磁场、磁场方向与电流方向的关系，磁场强弱与电流大小的关系这些知识时，由于电流和磁场都看不见摸不着，应用安培定则判断磁场方向与电流方向，理解磁场强弱的变化规律，学生倍感困难。
如果利用“可视线”和“可视针”来表示电流和磁场的变化规律，让学生肉眼能直接观察到电流和磁场及它们的变化，则学生既有直观感受，又有视角刺激，将极大地激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。
【发明内容】
本发明的目的在于解决演示电磁现象时，电流大小及电流方向的变化、磁场强弱及磁场方向的变化，学生看不见摸不着，只能听老师讲授，凭想象理解，不能形成感性认识，教学效果一般的不足而提供的一种新型的可视线演示电磁现象的教学仪器。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种可视线演示电磁现象的教学仪器，包括直线电流实验仪器、环形电流实验仪器。
所述直线电流实验仪器演示直线电流周围有磁场、磁场方向与电流方向的关系、磁场强弱与电流大小的关系；所述环形电流实验仪器演示环形电流周围有磁场、磁场方向与电流方向的关系、磁场强弱与电流大小的关系。
所述直线电流实验仪器包括支撑透明基板、直杆、透明板、可视线、可视针、自动变流器、开关、电路板、自动变磁场器、电源。
所述支撑透明基板为上下两块，所述直杆穿过透明板中心，所述直杆直立在两块基板之间，所述透明板固定在直杆中间，所述直杆与所述透明板面垂直，所述直杆上设有可视线，所述可视线通过电路板连接自动变流器，所述自动变流器通过电路板连接开关，所述透明板上设有疏密不同可以表示磁场方向和强弱的可视针，越靠近直杆，可视针越密；所述透明板上能出现疏密不同的表示磁场方向和强弱的环形可视线，环形可视线，是以直杆上某点为圆心的同心圆，所述可视针及可视线通过电路板连接自动变磁场器，所述自动变磁场器通过电路板连接开关。
当开关向一边闭合，直杆上的可视线和透明板上的可视针及可视线开始工作，自动变流器改变直杆上的可视线的电流大小，透明板上的可视针、可视线的疏密程度改变；当开关向另一边闭合，直杆上的可视线的电流方向和透明板上的可视针、可视线的方向都将改变。
进一步地，所述环形电流实验仪器包括透明基板、螺线管、可视线、可视针、自动变流器、开关、电路板、自动变磁场器、电源。
所述螺线管固定在透明基板上，一半在透明基板上面，一半在透明基板下面；所述螺线管上设有表示电流方向和电流大小的可视线，所述可视线通过电路板连接自动变流器，所述自动变流器通过电路板连接开关；所述透明基板上设有疏密不同可以表示磁场方向和强弱的可视针，所述透明基板上还能出现疏密不同的表示磁场方向和强弱的可视线；所述可视针、可视线通过电路板连接自动变磁场器，所述自动变磁场器通过电路板连接开关。
当开关向一边闭合，螺线管上的可视线和透明基板上的可视针、可视线开始工作，自动变流器改变螺线管上的可视线的电流大小，自动变磁场器改变透明基板上可视针、可视线的疏密程度。
当开关向另一边闭合，螺线管上的可视线的电流方向和透明基板上可视针、可视线的方向都将改变；自动变流器改变螺线管上的可视线的电流大小，自动变磁场器改变透明基板上的可视针、可视线的疏密程度。
进一步地，所述自动变流器为改变电流大小，所述自动变磁场器为改变磁场强弱。
进一步地，所述开关为双刀双掷开关，所述双刀双掷开关为改变电流方向。
本发明的有益效果在于：
(1)直线电流实验仪器能直观地表示直线电流方向、磁场方向、磁场强弱；肉眼能看到电流方向改变时，磁场方向随着改变；电流大小改变时，磁场强弱随着改变。磁场方向与电流方向的变化规律符合安培定则，有利于学生学习应用安培定则判断磁场方向与电流方向的关系；
(2)环线电流实验仪器能直观地表示环形电流方向、磁场方向、磁场强弱；肉眼能看到电流方向改变时，磁场方向随着改变；电流大小改变时，磁场强弱随着改变，磁场方向与电流方向的变化规律符合安培定则，有利于学生学习应用安培定则判断磁场方向与电流方向的关系。
【附图说明】
图1为本发明一种可视线演示电磁现象的教学仪器直线电流实验仪器结构示意图；
图2为本发明一种可视线演示电磁现象的教学仪器环形电流实验仪器结构示意图；
附图标记：1、直线电流实验仪器；11、支撑透明基板；12、直杆；13、透明板；14、可视线；15、可视针；16、自动变流器；17、开关；18、电路板；19、自动变磁场器；20、电源；2、环形电流实验仪器；210透明基板；211、螺线管；212、可视线；213、可视针；214、自动变流器；215、开关；216、电路板；217、自动变磁场器；218、电源。
【具体实施方式】
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步描述：
实施例1
如图1所示，所述直线电流实验仪器1包括支撑透明基板11、直杆12、透明板13、可视线14、可视针15、自动变流器16、开关17、电路板18、自动变磁场器19、电源20。
所述支撑透明基板11为上下两块，所述直杆12穿过透明板13中心，所述直杆12直立在两块透明基板11之间，所述透明板13固定在直杆12中间，所述直杆12与所述透明板13面垂直，所述直杆12上设有可视线14，所述可视线14通过电路板18连接自动变流器16，所述自动变流器16通过电路板18连接开关17，所述透明板13上设有疏密不同可以表示磁场方向和强弱的可视针15，越靠近直杆12，可视针15越密，所述透明板13上能出现疏密不同的表示磁场方向和强弱的环形可视线14，环形可视线14，是以直杆12上某点为圆心的同心圆，所述可视针15及可视线14通过电路板18连接自动变磁场器19，所述自动变磁场器19通过电路板18连接开关17。
当开关17向一边闭合，直杆12上的可视线14和透明板13上的可视针15及可视线14开始工作，自动变流器16改变直杆12上的可视线14的电流大小，透明板13上的可视针15、可视线14的疏密程度改变，当开关17向另一边闭合，直杆12上的可视线14的电流方向和透明板13上的可视针15、可视线14的方向都将改变。
优选地，所述自动变流器16为改变电流大小，所述自动变磁场器19为改变磁场强弱。
优选地，所述开关17为双刀双掷开关，所述双刀双掷开关为改变电流方向。
实施例2
如图2所示，所述环形电流实验仪器2包括透明基板210、螺线管211、可视线212、可视针213、自动变流器214、开关215、电路板216、自动变磁场器217、电源218，所述螺线管211固定在透明基板210上，一半在透明基板210上面，一半在透明基板210下面，所述螺线管211上设有表示电流方向和电流大小的可视线212，所述可视线212通过电路板216连接自动变流器214，所述自动变流器214通过电路板216连接开关215，所述透明基板210上设有疏密不同可以表示磁场方向和强弱的可视针213，所述透明基板210上还能出现疏密不同的表示磁场方向和强弱的环形可视线212，所述可视针213、可视线212通过电路板216连接自动变磁场器217，所述自动变磁场器217通过电路板216连接开关215；
当开关215向一边闭合，螺线管211上的可视线212和透明基板上的可视针213、可视线212开始工作，自动变流器214改变螺线管211上的可视线212的电流大小，自动变磁场器217改变透明基板210上可视针213、可视线212的疏密程度；
当开关215向另一边闭合，螺线管211上的可视线212的电流方向和透明基板210上可视针213、可视线212的方向都将改变，自动变流器214改变螺线管211上的可视线212的电流大小，自动变磁场器217改变透明基板210上的可视针213、可视线212的疏密程度。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (4)
1.一种可视线演示电磁现象的教学仪器，其特征在于：所述教学仪器包括直线电流实验仪器、环形电流实验仪器，所述直线电流实验仪器演示直线电流周围有磁场、磁场方向与电流方向的关系、磁场强弱与电流大小的关系，所述环形电流实验仪器演示环线电流周围有磁场、磁场方向与电流方向的关系、磁场强弱与电流大小的关系，所述直线电流实验仪器包括支撑透明基板、支杆、直杆、透明板、可视线、可视针、自动变流器、开关、电路板、自动变磁场器、电源，所述支撑透明基板为上下两块，所述直杆穿过透明板中心，所述直杆直立在两块透明基板之间，所述透明板固定在直杆中间，所述直杆与所述透明板面垂直，所述直杆上设有可视线，所述可视线通过电路板连接自动变流器，所述自动变流器通过电路板连接开关，所述透明板上设有疏密不同可以表示磁场方向和强弱的可视针，越靠近直杆，可视针越密，所述透明板上能出现疏密不同的表示磁场方向和强弱的环形可视线，环形可视线，是以直杆上某点为圆心的同心圆，所述可视针及可视线通过电路板连接自动变磁场器，所述自动变磁场器通过电路板连接开关。
2.根据权利要求1所述的可视线演示电磁现象的教学仪器，其特征在于：所述环形电流实验仪器包括基板、螺线管、可视线、可视针、自动变流器、开关、电路板、自动变磁场器、电源，所述螺线管固定在基板上，一半在基板上面，一半在基板下面，所述螺线管上设有表示电流方向和电流大小的可视线，所述可视线通过电路板连接自动变流器，所述自动变流器通过电路板连接开关，所述基板上设有疏密不同可以表示磁场方向和强弱的可视针，所述基板上还能出现疏密不同的表示磁场方向和强弱的环形可视线，所述可视针、可视线通过电路板连接自动变磁场器，所述自动变磁场器通过电路板连接开关。
3.根据权利要求1、2任一所述的可视线演示电磁现象的教学仪器，其特征在于：所述自动变流器为改变电流大小，所述自动变磁场器为改变磁场强弱。
4.根据权利要求1、2任一所述的可视线演示电磁现象的教学仪器，其特征在于：所述开关为双刀双掷开关，所述双刀双掷开关为改变电流方向。
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