CN201191468Y - 定量测量安培力的教学仪器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种定量测量安培力的教学仪器，包括测量仪，所述的测量仪为电磁铁铁芯，多匝导线环绕所述电磁铁铁芯后依次串联开关、电流表、滑动变阻器和电源，组成一闭合电路；自所述电磁铁铁芯的对口上面向所述电磁铁铁芯上方延伸开设有至少两个细通孔，在所述电磁铁铁芯的对口上、下面之间设置有导体棒，所述导体棒通过自所述细通孔中穿出的测量导线将其水平悬吊在所述电磁铁铁芯对口上、下面的中部；在位于两测量导线之间中心位置处的导体棒上设置有与数据采集器相连的拉力传感器，所述拉力传感器通过轻质线和导体棒相连接。作为教学仪器，可以使学生非常直观的对安培力、磁感应强度、电流和导体棒长度等非常抽象的物理量进行理解，提高其学习兴趣。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学仪器，尤其是涉及一种定量测量安培力的教学仪器。
背景技术
中学生在学习物理学科电磁学部分时，要接触到公式F＝BIL，即在同一磁场中，当导线方向与磁场方向垂直时，通电导线在磁场中受到安培力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与IL的乘积成正比，用公式表示为F＝BIL，其中B为磁感应强度是表示磁场强弱的物理量。但在不同的磁场中，在电流I、导线长度L相同的情况下，导线所受的安培力大小与磁感应强度B成正比。这样安培力的大小与BIL三者乘积成正比，用公式表示为F＝BIL。由于实验室没有提供定量测定安培力大小与磁场强弱、电流大小、导线长短关系的仪器，学生不能直观的理解这些非常抽象的各物理量之间的关系，不利于学生对抽象的物理概念形象化地学习。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种非常直观且准确定量测量安培力的教学仪器。
为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：
本实用新型所述的定量测量安培力的教学仪器，包括测量仪，所述的测量仪为电磁铁铁芯，多匝导线环绕所述电磁铁铁芯后依次串联开关、电流表、滑动变阻器和电源，组成一闭合电路；自所述电磁铁铁芯的对口上面向所述电磁铁铁芯上方延伸开设有至少两个细通孔，在所述电磁铁铁芯的对口上、下面之间设置有导体棒，所述导体棒通过自所述细通孔中穿出的测量导线将其水平悬吊在所述电磁铁铁芯对口上、下面的中部；在位于两测量导线之间中心位置处的导体棒上设置有与数据采集器相连的拉力传感器，所述拉力传感器通过轻质线和导体棒相连接。
所述电磁铁铁芯的对口上、下面之间相互平行；所述导体棒的长度长于电磁铁铁芯的宽度。
所述与数据采集器相连的拉力传感器固定在一块与导体棒处于同一水平面的木板上。
所述开设在电磁铁铁芯上的细通孔与电磁铁铁芯的两边缘有一定距离，个数为沿电磁铁铁芯宽度水平等距离设置的三个。
在所述导体棒上设置有定位凹槽，所述测量导线固定在所述定位凹槽内。这样既能使导体棒与所连导线可靠导电，又能直观显示出导体棒的有效长度。
本实用新型的优点在于该教学仪器在在演示时，闭合开关S，即可在电磁铁铁芯的对口上、下面之间形成一个较强的匀强磁场，移动滑动变阻器改变电流的大小时可改变匀强磁场的强弱。将电源连接在自导体棒上引出的测量导线上(即在导体棒中通入电流)，可以在拉力传感器的显示屏上清楚的显示出导体棒所受安培力的大小。将开设在电磁铁铁芯上的细通孔个数为沿电磁铁铁芯宽度水平等距离设置的三个，测量导线a、b、c连接导体棒后从三个细通孔中分别引出，当保持磁场的强弱不变和通入导体棒中的电流大小不变，改变通电导体棒的有效长度(即将电源分别加在a、b或a、c两点)时，可显示出导体棒所受的安培力大小与通电导体棒的有效长度成正比；当保持磁场的强弱不变、导体棒有效长度不变，改变导体棒中通入的电流大小时，可显示出导体棒所受的安培力大小与所通电流大小成正比；当保持导体棒有效长度不变，电流大小不变，改变磁场强弱时可显示出导体棒所受的安培力大小与磁场的强弱成正比。通过这些演示，即可非常直观的证明F＝BIL(安培力F和磁场的强弱、通电导体棒的有效长度L及电流大小I的乘积成正比)。为更精确的测量出通电导体棒所受的安培力并减小其误差，开设在电磁铁铁芯上的细通孔与电磁铁铁芯的两边缘有一定距离，这样可减小由于铁芯边缘处为非匀强磁场带来的误差；保证电磁铁铁芯的对口上、下面之间相互平行以及将导体棒的长度设置成长于电磁铁铁芯的宽度且将拉力传感器放置在一块与导体棒处在同一水平面的木板上，均有利于更加精确的演示测量；在导体棒上设置有定位凹槽，将测量导线固定在所述定位凹槽内，这样既能使导体棒与测量导线可靠导电，又能直观显示出导体棒的有效长度。本实用新型作为教学仪器，可以使学生非常直观的对安培力、磁感应强度、电流和导体棒长度等非常抽象的物理量进行理解，提高其学习兴趣。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型所述的定量测量安培力的教学仪器，包括测量仪，所述的测量仪为电磁铁铁芯1，多匝导线2环绕所述电磁铁铁芯1后依次串联开关S、电流表A、滑动变阻器R和电源，组成一闭合电路；自所述电磁铁铁芯1的对口上面3向所述电磁铁铁芯1上方延伸开设有三个细通孔4，三个细通孔4沿电磁铁铁芯1的宽度水平等距离设置，开设在电磁铁铁芯两边上的细通孔4与电磁铁铁芯1的两边缘有一定距离，在所述电磁铁铁芯1的对口上、下面3、5之间设置有导体棒6，所述导体棒6通过自所述细通孔4中穿出的测量导线7将其水平悬吊在所述电磁铁铁芯1对口上、下面3、5之间的中部；在位于两测量导线7之间中心位置处的导体棒6上设置有与数据采集器8相连的拉力传感器9，所述拉力传感器9通过轻质线10和导体棒6相连接。所述电磁铁铁芯1的对口上、下面3、5之间相互平行；所述导体棒6的长度长于电磁铁铁芯1的宽度。所述与数据采集器8相连的拉力传感器9固定在一块与导体棒6处于同一水平面的木板11上。所述开设在电磁铁铁芯1上的细通孔4与电磁铁铁芯1的两边缘有一定距离，个数为沿电磁铁铁芯1宽度水平等距离设置的三个。在所述导体棒6上设置有定位凹槽12，所述测量导线7固定在所述定位凹槽12内。
Claims (5)
1、一种定量测量安培力的教学仪器，包括测量仪，其特征在于：所述的测量仪为电磁铁铁芯(1)，多匝导线(2)环绕所述电磁铁铁芯(1)后依次串联开关(S)、电流表(A)、滑动变阻器(R)和电源，组成一闭合电路；自所述电磁铁铁芯(1)的对口上面(3)向所述电磁铁铁芯(1)上方延伸开设有至少两个细通孔(4)，在所述电磁铁铁芯(1)的对口上、下面(3、5)之间设置有导体棒(6)，所述导体棒(6)通过自所述细通孔(4)中穿出的测量导线(7)将其水平悬吊在所述电磁铁铁芯(1)对口上、下面(3、5)的中部；在位于两测量导线(7)之间中心位置处的导体棒(6)上设置有与数据采集器(8)相连的拉力传感器(9)，所述拉力传感器(9)通过轻质线(10)和导体棒(6)相连接。
2、根据权利要求1所述的定量测量安培力的教学仪器，其特征在于：所述电磁铁铁芯(1)的对口上、下面(3、5)之间相互平行；所述导体棒(6)的长度长于电磁铁铁芯(1)的宽度。
3、根据权利要求1所述的定量测量安培力的教学仪器，其特征在于：所述与数据采集器(8)相连的拉力传感器(9)固定在一块与导体棒(6)处于同一水平面的木板(11)上。
4、根据权利要求1所述的定量测量安培力的教学仪器，其特征在于：所述开设在电磁铁铁芯(1)上的细通孔(4)与电磁铁铁芯(1)的两边缘有一定距离，个数为沿电磁铁铁芯(1)宽度水平等距离设置的三个。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的定量测量安培力的教学仪器，其特征在于：在所述导体棒(6)上设置有定位凹槽(12)，所述测量导线(7)固定在所述定位凹槽(12)内。
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| CNU2008200705303U CN201191468Y (zh) | 2008-05-16 | 2008-05-16 | 定量测量安培力的教学仪器 |
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Publications (1)
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| CN201191468Y true CN201191468Y (zh) | 2009-02-04 |
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ID=40335631
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| CNU2008200705303U Expired - Fee Related CN201191468Y (zh) | 2008-05-16 | 2008-05-16 | 定量测量安培力的教学仪器 |
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| CN (1) | CN201191468Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108735105A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-11-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种柔性显示装置 |
| CN108877434A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-23 | 张涵森 | 一种安培力教学实验装置 |
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2008
- 2008-05-16 CN CNU2008200705303U patent/CN201191468Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| US11393617B2 (en) | 2018-06-01 | 2022-07-19 | Chongqing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Flexible display device |
| CN108877434A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-23 | 张涵森 | 一种安培力教学实验装置 |
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