CN201298307Y - 一种安培力及磁感应强度探究仪 - Google Patents

Abstract

一种安培力及磁感应强度探究仪，涉及电学教学辅助仪器，包括底座(1)，其特征在于：底座(1)的一侧设有与其垂直的侧墙板(2)，另一侧设有前支架(3)，水平旋转轴(4)的两端分别设置于侧墙板(2)、前支架(3)上，侧墙板(2)上部设有半圆形的刻度盘(5)且圆心和水平旋转轴(4)与侧墙板(2)的交点重合，指针(6)和水平旋转轴(4)垂直固定连接，矩形线圈(7)设置在水平旋转轴(4)上，矩形线圈(7)的两根引线分别和接线柱A(81)、接线柱B(82)连接。本实用新型所述的安培力及磁感应强度探究仪，结构简单，成本低廉，可以直观的、定量的演示安培力及磁感应强度间的关系，而且操作简便。

Description

一种安培力及磁感应强度探究仪

技术领域

本实用新型涉及电学教学辅助仪器，具体的说是一种安培力及磁感应强度探究仪。

背景技术

在中学物理实验室的电学教学中，安培力及磁感应强度是必学的课程之一，但是一般均只能通过定性演示，说明：(1)当其它条件不变时，电流强度越大，则安培力越大；(2)当其它条件不变时，磁场中导线越长，安培力越大；(3)演示左手定则。不便于操作，其直观性不明显，不利于学生理解学习的内容，而且定性演示也不能说明当电流方向平行于磁场方向时，电流不受安培力作用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种安培力及磁感应强度探究仪，结构简单，成本低廉，可以直观的、定量的演示安培力及磁感应强度间的关系，而且操作简便。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种安培力及磁感应强度探究仪，包括底座1，其特征在于：底座1的一侧设有与其垂直的侧墙板2，另一侧设有前支架3，水平旋转轴4的两端分别设置于侧墙板2、前支架3上，侧墙板2上部设有半圆形的刻度盘5且圆心和水平旋转轴4与侧墙板2的交点重合，指针6和水平旋转轴4垂直固定连接，矩形线圈7设置在水平旋转轴4上，矩形线圈7的两根引线分别和接线柱A81、接线柱B82连接。

在上述技术方案的基础上，底座1的四角分别设有一个调平螺丝8。

在上述技术方案的基础上，还包括若干和矩形线圈7适配的U形磁铁9。

本实用新型所述的安培力及磁感应强度探究仪，结构简单，成本低廉，可以直观的、定量的演示安培力及磁感应强度间的关系，而且操作简便。具体地说，本实用新型可以定量地说明安培力与电流、与导线长度成正比的关系；能演示电流与磁场方向平行时，电流不受磁场的作用力；能明显地演示在其它条件相同时，磁场越强，安培力越大。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1安培力及磁感应强度探究仪的结构示意图

附图标记：

1底座，2侧墙板，3前支架，4水平旋转轴，5刻度盘，6指针，7矩形线圈，8调平螺丝，9U形磁铁，81接线柱A，82接线柱B。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型所述的安培力及磁感应强度探究仪的结构示意图，包括底座1，底座1的一侧设有与其垂直的侧墙板2，另一侧设有前支架3，水平旋转轴4的两端分别设置于侧墙板2、前支架3上，侧墙板2上部设有半圆形的刻度盘5且圆心和水平旋转轴4与侧墙板2的交点重合，指针6和水平旋转轴4垂直固定连接，矩形线圈7设置在水平旋转轴4上，矩形线圈7的两根引线分别和接线柱A81、接线柱B82连接。所说的线圈为平面矩形线圈。矩形线圈7的两根引线可以通过水平旋转轴4连入接线柱。

在上述技术方案的基础上，底座1的四角分别设有一个调平螺丝8。

在上述技术方案的基础上，还包括若干和矩形线圈7适配的U形磁铁9。本实用新型与学生电源、滑动变阻器、演示电流表、电键、导线等构成电路后，利用几个完全一样的蹄形磁铁可以演示：

1、当磁场方向与电流方向平行时，电流不受安培力的作用。

2、当磁场方向与电流方向垂直时，电流所受安培力最大。

3、当电流与磁场垂直时，若磁场强弱不变，磁场中通电导线的长度不变，则安培力与电流强度成正比。

4、当电流与磁场垂直时，若磁场强弱不变，电流强度不变，则安培力与磁场中导线的长度成正比。

本实用新型与学生电源、滑动变阻器、演示电流表、电键、导线等构成电路后，利用两个外形一样而磁性强弱不同的蹄形磁铁可以演示：

1、当电流与磁场垂直时，若电流强度不变，磁场中导线的长度不变，则磁场越强，导线所受安培力越大。

2、演示左手定则。(即安培力方向、磁场方向、电流方向三者的关系)

上述演示由于有刻度盘5和指针6的指示，可以定量地说明安培力与电流、与导线长度成正比的关系，直观清楚、易于操作，提高了学生的认知性。

其具体演示方式如下：

把本仪器放在水平桌面上，调节底座上的调平螺丝，使指针在竖直方向——即指到0刻度线位置。把本仪器与学生电源、滑动变阻器、演示电流表、电键等组成串联电路。

1、演示当磁场方向与电流方向平行时，电流不受安培力的作用。

接通电路，调节滑动变阻器的电阻，使电流表有一合适的示数，使蹄形磁铁端口上的磁感线平行地靠近矩形线圈的底边，可以看到，线圈不会偏转。说明当磁场方向与电流方向平行时，电流不受安培力的作用。

2、当磁场方向与电流方向垂直时，电流所受安培力最大。

在演示1的基础上，逐渐旋转磁铁至磁感线垂直于电流的位置，可以看到，指针逐渐旋转至偏角最大的位置。说明当磁场方向与电流方向垂直时，电流所受安培力最大。

3、当电流与磁场垂直时，若磁场强弱不变，磁场中通电导线的长度不变，则安培力与电流强度成正比。

断开电流，把一个蹄形磁铁放到底座上，使线圈底边在其N、S之间，并与磁铁端面平行，磁铁处于线圈中部。接通电源，调节滑动变阻器的电阻，使电流表的电流示数逐渐增大，观察指针的偏角，当线圈平衡时，把电流与对应的偏角记入表中。

4、当电流与磁场垂直时，若磁场强弱不变，电流强度不变，则安培力与磁场中导线的长度成正比。

断开电流，把一个蹄形磁铁放到底座上，使线圈底边在其N、S之间，并与磁铁端面平行，磁铁处于线圈中部。接通电源，调节滑动变阻器的电阻，使电流表的电流示数为某一确定的值并保持不变，观察指针的偏角，当线圈平衡时，把指针的偏角记入表中。然后把一个磁铁换成由两个一样的磁铁并成一体的磁铁，重做实验，记下指针偏角。再用三个一样的磁铁合并而成的整体来重做实验，记下指针偏角。

5、当电流与磁场垂直时，若电流强度不变，磁场中导线的长度不变，则磁场越强，导线所受安培力越大。

断开电流，保持装置不变，换用两块外形一样而磁性不同的磁铁做对比实验，可以看到，磁性越强，指针偏角越大。即说明上述结论。

6、演示左手定则。(即安培力方向、磁场方向、电流方向三者的关系)

通过改变电流方向而改变安培力方向，改变磁场方向而改变安培力方向等来总结左手定则。

Claims (3)

1.一种安培力及磁感应强度探究仪，包括底座(1)，其特征在于：底座(1)的一侧设有与其垂直的侧墙板(2)，另一侧设有前支架(3)，水平旋转轴(4)的两端分别设置于侧墙板(2)、前支架(3)上，侧墙板(2)上部设有半圆形的刻度盘(5)且圆心和水平旋转轴(4)与侧墙板(2)的交点重合，指针(6)和水平旋转轴(4)垂直固定连接，矩形线圈(7)设置在水平旋转轴(4)上，矩形线圈(7)的两根引线分别和接线柱A(81)、接线柱B(82)连接。

2.如权利要求1所述的安培力及磁感应强度探究仪，其特征在于：底座(1)的四角分别设有一个调平螺丝(8)。

3.如权利要求1和2所述的安培力及磁感应强度探究仪，其特征在于：还包括若干和矩形线圈(7)适配的U形磁铁(9)。

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