CN110992790A - 磁吸式电磁感应演示仪 - Google Patents

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杨广武
王慧华
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Tianjin Sino German University of Applied Sciences
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Tianjin Yiyang Huarui Technology Co ltd
Tianjin Sino German University of Applied Sciences
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Abstract

本发明涉及电磁教学演示装置技术领域，尤其涉及一种磁吸式电磁感应演示仪。包括检流计、底板磁铁、第一接线柱、软导线、磁吸式轴、第一亚克力板、螺丝、线圈、第二亚克力板、强U型磁铁以及第二接线柱；在检流计的背面四个角上装有四个所述底板磁铁；在检流计正面有两个第一接线柱；所述第一亚克力板的上半部分装有所述磁吸式轴，第一亚克力板的中间部分装有两个所述第二接线柱；在第二亚克力板上固定有所述线圈，在第二亚克力板上半部分装有两个螺丝；用软导线将第一接线柱与第二接线柱连接，所述线圈与第二接线柱连接；所述强U型磁铁吸在黑板上，为实验提供磁场。本演示仪结构简单直观，便于展示电磁感应定律的原理。

Description

磁吸式电磁感应演示仪
技术领域
本发明涉及电磁教学演示装置技术领域，尤其涉及一种磁吸式电磁感应演示仪。
背景技术
电磁学是高中物理学中的一大难点，要想学好电磁学，理解电磁感应定律就至关重要。物理是一门以实验为基础的科学，要想让学生理解电磁感应定律，与之相关的实验就显得尤为重要。而在中学课本电磁感应这一章中列举的几个电磁感应实验很简单，虽然效果很明显，但是不能很好的演示出感应电流与磁场，以及速度的定量关系，导致学生在理解感应电流的产生条件时十分吃力。
目前在市场上有着许多演示电磁感应现象的实验仪器，但是这些仪器仍然存在着一些问题，有的是体积太大，不易搬迁，不好在理论课堂上演示；有些虽然效果比较明显，但是只能在讲台上演示，教室后面的学生不易观察；有的能够演示实验，但是不能很好的演示出感应电流，磁通量，时间这三者之间的定量关系。
发明内容
本发明的主要目的就是针对上述问题，提供一种磁吸式电磁感应演示仪，提高教学效果。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种磁吸式电磁感应演示仪，其特征在于：包括检流计、底板磁铁、第一接线柱、软导线、磁吸式轴、第一亚克力板、螺丝、线圈、第二亚克力板、强U型磁铁以及第二接线柱；在检流计的背面四个角上装有四个所述底板磁铁；在检流计正面有两个第一接线柱；所述第一亚克力板的上半部分装有所述磁吸式轴，第一亚克力板的中间部分装有两个所述第二接线柱；在第二亚克力板上固定有所述线圈，在第二亚克力板上半部分装有两个螺丝，用于与第一亚克力板连接；用软导线将第一接线柱与第二接线柱连接，所述线圈与第二接线柱连接；所述强U型磁铁吸在黑板上，为实验提供磁场。
优选地，在第一亚克力板的上半部分钻有一个小孔，从第一接线柱出来的软导线从第一亚克力板背侧穿过小孔与第二亚克力板上的两个第二接线柱连接。
优选地，所述第一亚克力板为长条形。
本发明的有益效果是:(1)演示仪结构简单直观，便于展示电磁感应定律的原理。
(2)可以提供不同匝数，不同面积的线圈。
(3)强U型磁铁可以再黑板上任意移动，调整与线圈之间的距离，提供不同强弱的磁场。
(4)用检流计直观的显示感应电流大小与方向的变化。
(5)用塑料螺丝，亚克力板作为固定材料，可以最大程度的减小无关电磁阻尼的影响。
(6)所有结构都可拆卸，装在手提箱中便于携带。
(7)仪器可以吸附在黑板或白板上供多人同时观看。
(8)使用带软导线导线连接电路，可以尽可能的减少摆在摆动过程中受到的阻力。
(9)用宽短厚的亚克力板B，与窄长薄的亚克力板A组成摆，使得摆摆长更长，频率更低，使得线圈切割磁感线的效果更明显。
附图说明
图1是本发明演示仪的整体结构俯视图；
图2是本发明演示仪的整体结构侧视图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。如图1所示，一种磁吸式电磁感应演示仪，包括检流计1、底板磁铁2、第一接线柱3、软导线4、小孔5、磁吸式轴6、第一亚克力板7、螺丝8、线圈9、第二亚克力板10、强U型磁铁11以及第二接线柱12；所述检流计1为实验室常见的检流计，在检流计1的背面四个角上装有四个所述底板磁铁2，这四个地板磁铁的主要作用是将检流计吸附在黑板上；在检流计正面有两个第一接线柱3；在长条形的第一亚克力板的上半部分钻有一个小孔，在小孔旁边装有磁吸式轴(主要作用是将亚克力板吸在黑板上，构成单摆)。所述第一亚克力板的上半部分装有所述磁吸式轴，第一亚克力板的中间部分装有两个所述第二接线柱12(连接实验仪器的线圈和检流计)；在第二亚克力板上固定有所述线圈，在第二亚克力板上半部分装有两个螺丝，用于与第一亚克力板连接；用软导线将第一接线柱与第二接线柱连接，所述线圈与第二接线柱连接；所述强U型磁铁吸在黑板上，为实验提供磁场。
本发明的磁吸式电磁感应演示仪的功能是这样实现的：
在一个闭合回路中，如果磁通量发生变化，那么就会产生感应电流，产生的感应电流的大小与磁通量的变化率成正比，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。这就是设计这一仪器的主要原理。首先通过软导线4将检流计1经孔5与第一接线柱相连，接着用软导线4将线圈与第二接线柱3相连，这样一来就组成了一个闭合回路；将固定有线圈9的第二亚克力板与装有磁吸式轴6的第一亚克力板用螺丝8连接，这就组成了一个带有线圈的单摆；强U型磁铁11可以吸在黑板上，为实验提供磁场；最后按照图1的结构将这几部分固定在黑板上；当线圈9随着单摆摆动的时候就会穿过强U型磁铁11形成的磁场，在这个闭合回路中磁通量就发生了变化，会产生感应电流，检流计1会检测到电流的方向与大小，达到了实验效果。
本发明的磁吸式电磁感应演示仪的基本操作步骤：
首先将检流计1吸附在黑板上，接着将带有线圈的第二亚克力板与第一亚克力板组装在一起，吸附在检流计1下面的黑板上，用软导线4将检流计1于线圈串联在一起；然后将强U型磁铁11吸附在线圈稍下一点的的地方；最后改变不同型号的线圈，改变磁体的位置，改变摆释放的高度进行试验，并观察现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种磁吸式电磁感应演示仪，其特征在于：包括检流计、底板磁铁、第一接线柱、软导线、磁吸式轴、第一亚克力板、螺丝、线圈、第二亚克力板、强U型磁铁以及第二接线柱；在检流计的背面四个角上装有四个所述底板磁铁；在检流计正面有两个第一接线柱；所述第一亚克力板的上半部分装有所述磁吸式轴，第一亚克力板的中间部分装有两个所述第二接线柱；在第二亚克力板上固定有所述线圈，在第二亚克力板上半部分装有两个螺丝，用于与第一亚克力板连接；用软导线将第一接线柱与第二接线柱连接，所述线圈与第二接线柱连接；所述强U型磁铁吸在黑板上，为实验提供磁场。
2.根据权利要求1所述的磁吸式电磁感应演示仪，其特征在于：在第一亚克力板的上半部分钻有一个小孔，从第一接线柱出来的软导线从第一亚克力板背侧穿过小孔与第二亚克力板上的两个第二接线柱连接。
3.根据权利要求1所述的磁吸式电磁感应演示仪，其特征在于：所述第一亚克力板为长条形。
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