CN108877434A - 一种安培力教学实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安培力教学实验装置，包括演示板和支撑架，演示板的正端面嵌设有U型磁铁、开关、滑动变阻器、安培表和蓄电池，支撑架包括横杆和两个立柱以及两个支撑杆，支撑杆的顶端设有立柱，两个立柱的顶端设有横杆，横杆的底端设有滑槽，滑槽内设有滑块，滑块的底端左右两侧对称设有第一线绳，线绳的另一端固定连接在弹簧秤的顶端，弹簧秤的另一端固定连接第二线绳，两个第二线绳的另一端共同连接有与U型磁铁相配合的金属棒，演示板的底端设有置物盒和两个支腿；本发明的整个实验装置结构简单，操作方便，便于演示，整个实验的所有实验器材均是立体展现，便于学生观察，适合大班教学使用；整个装置移动方便，便于教师上课演示使用。

Description

一种安培力教学实验装置
技术领域
本发明涉及物理教学用具领域，具体为一种安培力教学实验装置。
背景技术
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。
物理学是一种自然科学，注重于研究物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。物理学是关于大自然规律的知识；更广义地说，物理学探索分析大自然所发生的现象，以了解其规则。物理学：物理现象、物质结构、物质相互作用、物质运动规律。物理学研究的范围——物质世界的层次和数量级。
安培力，是通电导线在磁场中受到的作用力。由法国物理学家A·安培首先通过实验确定。可表述为：以电流强度为I的长度为L的直导线，置于磁感应强度为B的均匀外磁场中，则导线受到的安培力的大小为f＝IBLsinα，式中α为导线中的电流方向与B方向之间的夹角，f、L、I及B的单位分别为N、m、A及T。安培力的方向垂直于由通电导线和磁场方向所确定的平面，且I、B与F三者的方向间由左手定则判定。任意形状导线在均匀磁场中受到的安培力，可看作无限多直线电流元IΔL在磁场中受到的安培力的矢量和。
目前，物理老师在讲授安培力的时候，大多数利用课本内容在黑板上书写电路原理图或者电路示意图，条件好一点的学校，可以由物理老师实际操作电学元件来达到直观的目的，但是这种演示通常是在讲桌上面向同学演示，由于实验仪器只能摆放在桌子上，使得大部分学生无法看清这种实验演示，教学质量几乎没有提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安培力教学实验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种安培力教学实验装置，包括演示板和支撑架，演示板的正端面嵌设有U型磁铁、开关、滑动变阻器、安培表和蓄电池，U型磁铁、开关、滑动变阻器、安培表和蓄电池在演示板的正端面呈环形分布，支撑架包括横杆和两个立柱以及两个支撑杆，两个支撑杆相互对称的分设在演示板的正端面顶端左右两侧，支撑杆的顶端设有立柱，两个立柱的顶端设有横杆，横杆的底端设有滑槽，滑槽内设有滑块，滑槽与滑块之间是滑动连接，滑块的底端左右两侧对称设有第一线绳，线绳的另一端固定连接在弹簧秤的顶端，弹簧秤的另一端固定连接第二线绳，两个第二线绳的另一端共同连接有与U型磁铁相配合的金属棒，演示板的底端设有置物盒和两个支腿，置物盒设在演示板的底端面中部，两个支腿相互对称的分设在演示板的左右两侧，支腿的底端设有支撑板，支撑板的底端均匀的设有若干减震板，减震板的底端设有万向轮。
进一步的，滑槽是T型结构。
进一步的，金属棒是水平方向设置。
进一步的，置物盒的正端面设有抽屉。
进一步的，抽屉的活动端设有把手。
进一步的，万向轮上设有脚刹。
进一步的，蓄电池的一侧端设有电源接口。
与现有技术相比，本发明先通过导线连接所有的电路元件，并通过开关连通电路，观察弹簧秤和安培表，并通过调整滑动变阻器，改变电路电流的大小，从而观察弹簧秤和安培表上的相应变化，整个实验装置结构简单，操作方便，便于演示，整个实验的所有实验器材均是立体展现，便于学生观察，适合大班教学使用；整个装置移动方便，便于转移，便于教师上课演示使用。
附图说明
图1为本发明一种安培力教学实验装置的结构示意图；
图2为本发明一种安培力教学实验装置的支撑架的结构示意图；
图3为本发明一种安培力教学实验装置的蓄电池的结构示意图。
图中：1-演示板，2-支撑杆，3-立柱，4-横杆，5-滑槽，6-滑块，7-第一线绳，8-弹簧秤，9-第二线绳，10-金属棒，11-U型磁铁，12-开关，13-滑动变阻器，14-安培表，15-蓄电池，151-电源接口，16-置物盒，17-抽屉，18-把手，19-支腿，20-支撑板，21-减震板，22-万向轮。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1～3，一种安培力教学实验装置，包括演示板1和支撑架，所述演示板1的正端面嵌设有U型磁铁11、开关12、滑动变阻器13、安培表14和蓄电池15，所述U型磁铁11、开关12、滑动变阻器13、安培表14和蓄电池15在演示板1的正端面呈环形分布，所述支撑架包括横杆4和两个立柱3以及两个支撑杆2，两个所述支撑杆2相互对称的分设在演示板1的正端面顶端左右两侧，支撑杆2的顶端设有立柱3，两个所述立柱3的顶端设有横杆4，所述横杆4的底端设有滑槽5，所述滑槽5是T型结构，滑槽5内设有滑块6，滑槽5与滑块6之间是滑动连接，所述滑块6的底端左右两侧对称设有第一线绳7，所述线绳7的另一端固定连接在弹簧秤8的顶端，所述弹簧秤8的另一端固定连接第二线绳9，两个所述第二线绳9的另一端共同连接有与U型磁铁11相配合的金属棒10，所述金属棒10是水平方向设置，所述演示板1的底端设有置物盒16和两个支腿19，所述置物盒16设在演示板1的底端面中部，两个所述支腿19相互对称的分设在演示板1的左右两侧，所述置物盒16的正端面设有抽屉17，所述抽屉17的活动端设有把手18，所述支腿19的底端设有支撑板20，所述支撑板20的底端均匀的设有若干减震板21，所述减震板21的底端设有万向轮22，所述万向轮22上设有脚刹。
本发明使用时，先通过导线连接所有的电路元件，并通过开关12连通电路，观察弹簧秤8和安培表14，并通过调整滑动变阻器13，改变电路电流的大小，从而观察弹簧秤8和安培表14上的相应变化，整个实验装置结构简单，操作方便，便于演示，整个实验的所有实验器材均是立体展现，便于学生观察，适合大班教学使用；整个装置移动方便，便于转移，便于教师上课演示使用。
实施例1，本发明使用时，先通过导线连接所有的电路(保持开关12处于断开状态)，然后把金属棒10移动到U型磁铁11的内腔，滑动变阻器13的电阻调整到最大，然后关闭开关12，观察弹簧秤8和安培表14；然后逐次的调整滑动变阻器13的电阻，使得电阻逐渐的缩小，每次都观察并记录弹簧秤8和安培表14的数据，然后在黑板上进行统计分析，总结，从而引导学生学习安培力的相关知识；实验结束后，导线和弹簧秤8灯可拆卸的器材拆掉放入抽屉17内，密封存放，便于下次实验使用。
实施例2，本实施例与实施例1的区别是：所述蓄电池15的一侧端设有电源接口151，使得蓄电池15可以在不使用期间充满电，便于下次演示实验进行使用，蓄电池15的可重复使用，使得整个装置脱离插头的距离限制，可以在多种场合演示使用。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种安培力教学实验装置，包括演示板(1)和支撑架，演示板(1)的正端面嵌设有U型磁铁(11)、开关(12)、滑动变阻器(13)、安培表(14)和蓄电池(15)，U型磁铁(11)、开关(12)、滑动变阻器(13)、安培表(14)和蓄电池(15)在演示板(1)的正端面呈环形分布，其特征在于，支撑架包括横杆(4)和两个立柱(3)以及两个支撑杆(2)，两个支撑杆(2)相互对称的分设在演示板(1)的正端面顶端左右两侧，支撑杆(2)的顶端设有立柱(3)，两个立柱(3)的顶端设有横杆(4)，横杆(4)的底端设有滑槽(5)，滑槽(5)内设有滑块(6)，滑槽(5)与滑块(6)之间是滑动连接，滑块(6)的底端左右两侧对称设有第一线绳(7)，线绳(7)的另一端固定连接在弹簧秤(8)的顶端，弹簧秤(8)的另一端固定连接第二线绳(9)，两个第二线绳(9)的另一端共同连接有与U型磁铁(11)相配合的金属棒(10)，演示板(1)的底端设有置物盒(16)和两个支腿(19)，置物盒(16)设在演示板(1)的底端面中部，两个支腿(19)相互对称的分设在演示板(1)的左右两侧，置物盒(16)的正端面设有抽屉(17)，支腿(19)的底端设有支撑板(20)，支撑板(20)的底端均匀的设有若干减震板(21)，减震板(21)的底端设有万向轮(22)。
2.根据权利要求1所述的一种安培力教学实验装置，其特征在于，滑槽(5)是T型结构。
3.根据权利要求1所述的一种安培力教学实验装置，其特征在于，金属棒(10)是水平方向设置。
4.根据权利要求1所述的一种安培力教学实验装置，其特征在于，置物盒的正端面设有抽屉。
5.根据权利要求4所述的一种安培力教学实验装置，其特征在于，抽屉(17)的活动端设有把手(18)。
6.根据权利要求1所述的一种安培力教学实验装置，其特征在于，万向轮(22)上设有脚刹。
7.根据权利要求1所述的一种安培力教学实验装置，其特征在于，蓄电池(15)的一侧端设有电源接口(151)。
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Citations (5)

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