CN110599873A - 一种测磁距磁力的教学装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种测磁距磁力的教学装置，包括底板，底板的两端均设置支杆，所述支杆内开设有同轴设置的支杆孔，所述支杆孔内活动穿设有螺纹杆，其中一个支杆的顶部设置有凵形槽，凵形槽内水平设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧一端和凵形槽的槽壁固定，另一端连接有挡板，挡板远离伸缩弹簧的一侧与凵形槽槽壁之间夹持有磁体；所述螺纹杆上螺纹旋接有移动架，所述移动架与底板滑动连接，移动架的顶部与磁体同一水平的位置安装有拉力传感器，拉力传感器朝向磁体的一侧连接有铁块，在移动架上还安装有与拉力传感器连接的控制器，所述控制器上设置有显示模块。本发明能够通过实验为学生提供直观的磁力变化，并且增强学生的动手能力。
Description
技术领域
本发明属于教学用具领域，尤其涉及一种测磁距磁力的教学装置。
背景技术
磁学是中学生物理课程中的重点学习内容之一，而掌握磁的基础知识，了解常见的磁科学规律，不仅可以增长知识，拓宽视野，而且为以后的学习研究打下坚固的基础。但常规教学中，老师将磁学理论传授给学生，学生们只能通过教学ppt等课件去了解磁现象，特别是磁的作用距离，磁的吸力等比较抽象的内容并无实际性操作实验。而大量科学研究证明，学生们边学边做，学习效果更佳。而目前课堂上正是缺少这样一种互动性强的教学用具。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种测磁距磁力的教学装置,其能够通过实验为学生提供直观的磁力变化，并且增强学生的动手能力。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种测磁距磁力的教学装置，包括底板，底板的两端均设置支杆，所述支杆内开设有同轴设置的支杆孔，所述支杆孔内活动穿设有螺纹杆，其中一个支杆的顶部设置有凵形槽，凵形槽内水平设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧一端和凵形槽的槽壁固定，另一端连接有挡板，挡板远离伸缩弹簧的一侧与凵形槽槽壁之间夹持有磁体；所述螺纹杆上螺纹旋接有移动架，所述移动架与底板滑动连接，移动架的顶部与磁体同一水平的位置安装有拉力传感器，拉力传感器朝向磁体的一侧连接有铁块，在移动架上还安装有与拉力传感器连接的控制器，所述控制器上设置有显示模块。
进一步的，所述螺纹杆的一端连接有摇杆。
进一步的，在所述底板上水平设置有刻度，在移动架的底部设置有用于指示刻度位置的指针。
进一步的，在所述支杆孔内增设轴承。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明设计一种可以测磁的作用距离与磁的作用力大小的仪器，此仪器根据磁体与铁的相吸原理设计，可由学生手动安装磁体和铁块，利用螺纹传动手动调整测量范围，然后可根据本装置上的磁力测量装置测出当前位置磁体的作用力。本发明需要学生自己动手，且可得出具体的参考数值，不仅可增加学习的趣味性，而且可与学习理论知识相结合，更好的掌握理论知识。
附图说明
图1为本实施例的整体结构示意图。
图中，1—摇杆，2—支杆孔，3—螺纹杆，4—控制器模块，5—拉力传感器， 6—铁块， 7—磁体， 8—挡板，9—伸缩弹簧， 10—显示模块， 11—移动架， 12—刻度， 13—底板，14—支板， 15—指针。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
一种测磁距磁力的教学装置，如图1所示，包括底板，底板的两端均设置支杆，所述支杆内开设有同轴设置的支杆孔，所述支杆孔内活动穿设有螺纹杆，其中一个支杆的顶部设置有凵形槽，凵形槽内水平设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧一端和凵形槽的槽壁固定，另一端连接有挡板，挡板远离伸缩弹簧的一侧与凵形槽槽壁之间夹持有磁体；所述螺纹杆上螺纹旋接有移动架，所述移动架与底板滑动连接，移动架的顶部与磁体同一水平的位置安装有拉力传感器，拉力传感器朝向磁体的一侧连接有铁块，在移动架上还安装有与拉力传感器连接的控制器，所述控制器上设置有显示模块。
所述螺纹杆的一端连接有摇杆。在所述底板上水平设置有刻度，在移动架的底部设置支板，支板上设置有用于指示刻度位置的指针。在所述支杆孔内增设轴承。
本发明在使用时，先将铁块6（此处根据要求使用测磁标准铁块）安装在拉力传感器5上（图中铁块6与拉力传感器5配合为螺纹配合），然后根据试验需求，将选用的磁铁7通过挡板8和伸缩弹簧9夹紧。
此时，打开控制器4的开关，握住摇杆1逆时针旋转，因为螺纹杆3与移动架11都为左旋螺纹，故此处利用螺旋传动原理，移动架11向图中右侧方向移动。
根据上述运动，及磁体与铁的相吸原理。当移动架11在移动靠近磁体7的过程中，因为移动架上设计有支板14，通过观察支板14上的指针(设计与铁块6的同一中心线位置)在刻度15上位置（设计右端0刻度线与磁体左端面在同一平面）。人们可直观的读出当前铁块6与磁体7的距离。随着移动架11的移动，拉力传感器5上的铁块6将被磁体7的磁力所吸引，此刻，被吸引的铁块5在磁铁7的影响下产生拉力，而拉力传感器5将测出此时的拉力数值，并传到控制器4中，由控制器模块4处理后将控制显示模块10显示当前磁力值。此时，指针所指位置即是当前磁体有效吸力的极限距离。而移动架11继续向图中右侧移动时，铁块6逐渐靠近磁体7时，磁体7的磁力将会越来越大，则铁块6产生的拉力同时增大，显示器模块10显示的数值也同时增大。学生可以通过记录当前铁块6的位置与显示的磁力数值，确定磁体7的的有效测量范围，和铁块6所受磁体7的磁力与间距离的关系。以上所述的发明可增强学生动手能力，观察能力，增加学习的趣味性，与理论知识想结合可整体提高教学质量。
注：本发明所述拉力传感器5、控制器4、显示模块10均为市面常见模块，拉力传感器型号可选用TLJ-7，控制器可选用s51单片机芯片，显示模块为液晶显示屏，电此处不做为详细介绍。设计可根据试验需要，更换不同的磁体，测量不同磁体的磁力等数值差异，拓宽学生的知识内容。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (4)
1.一种测磁距磁力的教学装置，其特征在于：包括底板，底板的两端均设置支杆，所述支杆内开设有同轴设置的支杆孔，所述支杆孔内活动穿设有螺纹杆，其中一个支杆的顶部设置有凵形槽，凵形槽内水平设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧一端和凵形槽的槽壁固定，另一端连接有挡板，挡板远离伸缩弹簧的一侧与凵形槽槽壁之间夹持有磁体；所述螺纹杆上螺纹旋接有移动架，所述移动架与底板滑动连接，移动架的顶部与磁体同一水平的位置安装有拉力传感器，拉力传感器朝向磁体的一侧连接有铁块，在移动架上还安装有与拉力传感器连接的控制器，所述控制器上设置有显示模块。
2.根据权利要求1所述的一种测磁距磁力的教学装置，其特征在于：所述螺纹杆的一端连接有摇杆。
3.根据权利要求1所述的一种测磁距磁力的教学装置，其特征在于：在所述底板上水平设置有刻度，在移动架的底部设置有用于指示刻度位置的指针。
4.根据权利要求1所述的一种测磁距磁力的教学装置，其特征在于：在所述支杆孔内增设轴承。
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