CN204102404U - 一种电磁实验演示箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电磁实验演示箱，包括一个由上下箱体组成并可以开启的箱体，箱体下方设有两个直流电源和电压可调的交流电源，所述箱体下方还设电源变压器和存放仪器附件的置物格；箱体上方设置有演示区域，所述演示区域整合了几种电磁实验的电路，利用仪器及附件就能完成实验的演示，本实用新型结构紧凑、实验现象直观的电磁演示实验箱，便于学生理解，提高教学质量。

Description

一种电磁实验演示箱

技术领域

本实用新型属于教学仪器技术领域，特别涉及一种物理电磁学实验教学仪器。

背景技术

物理学是一门以实验为基础的学科，实验对物理教学的成功与否起着至关重要的作用，特别对教师教学演示显得更尤为重要，对于高中物理电磁感应部分来说，我们教师用演示仪器大多数是借助学生使用的实验器材进行演示，每个实验仪器单独存放，实验操作也过于繁琐，铁芯、线圈等器材在不同实验中重复配置，既浪费了资源，也不利于各个实验的整合操作，难以使学生得到系统直观的认知，缺少教师专用的电磁学综合演示器材。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题就是提供一种便于教师使用、结构紧凑、实验现象直观的电磁实验演示箱，便于学生理解，提高教学质量。

为解决以上问题，本实用新型一种电磁实验演示箱，包括一个由上下箱体组成并可以开启的箱体，箱体下方设有两个直流电源和电压可调的交流电源，所述箱体下方还设电源变压器和存放仪器附件的格子；箱体上方设置有演示区域，其特征是：所述演示区域包括：

变压器演示电路，所述变压器演示电路设置有五个灯泡，所述灯泡分别与一个开关串联形成电路，所述每组灯泡与开关的串联电路两端均设置有接线口；

楞次定律演示电路，所述楞次定律演示电路设置有两只二极管，所述两只发光二极管反向并联后两端设置接线口；

断开自感演示电路，所述断开自感演示电路设置有一只小灯泡，所述小灯泡并联接线口后再串联由一个开关和接线口组成的电路；

闭合自感演示电路，所述闭合自感演示电路设置两只相同灯泡，所述两只灯泡串联后与一个可变电阻串联，所述两只灯泡之间和所述可变电阻与接线口之间还设置一个由一个开关和一个接线口串联组成的电路。

优选地，所述仪器附件包括：弹簧、条形铁芯、小线圈、铁支架、导线、大线圈、条形磁铁、铝环、电源线。

优选地，所述小线圈上和大线圈上设置不同匝数的接线口。

优选地，所述演示区域内还设有灵敏电流计和变压器实验组合插口。

优选地，所述箱体外侧设置带有保险结构的电源接口和一个电源总开关，内侧设置电压调节旋钮，电源电压表和电压表转换开关。

通过以上技术，本实用新型结构简单合理、能综合演示的实验数量多、实验操作简单、实验现象明显、方便实用，便于教师教学和学生提高学习效果。其中核心部件（铁芯、线圈等）可以在所有实验中得到重复使用；线路结构的综合布局、模块分部、插接相连也易于操作为该实验箱设计的新颖之处。此外，在传统实验演示方法上做出改进。

附图说明

图1 一种电磁实验演示箱的立体示意图

图2演示法拉第电磁感应实验电路图

图3演示法拉第电磁感应实验另一种实现方式

图4演示楞次定律实验电路图

图5演示闭合自感实验电路图

图6演示断开自感实验电路图

图7演示跳环实验电路图

图8演示变压器原理实验电路图

图中1.箱体，101.U形铁芯，102.弹簧，103.直铁芯，104.小线圈，105.铁支架，106.导线，107.大线圈，108.条形磁铁，109.铝环，110.电源插头，2.变压器演示电路，21.灵敏电流计，3.演示区域，4.楞次定律演示电路，41.发光二极管，5.断开自感演示电路，51.线圈接线口，52.直流电源接线口，6.闭合自感演示电路，61.大线圈接线口，62.直流电源接线口，7.直流电源，8.电压调谐旋钮，9.变压器组合插口，11.置物格，12.电压转换开关，13.交流电源，14.电源，15.电源总开关，16.电源电压表，17.电源变压器。

具体实施方式

一种电磁实验演示箱，包括一个可以开启的箱体1，箱体1下方设有可调节电压的交流电源13和两个直流电源7，箱体下方还设有调节电源电压的电源变压器17和放置仪器附件的格子14；箱体上方设置有演示区域3，包括：

变压器演示电路2，所述变压器演示电路设置有五个灯泡，每个灯泡分别与一个开关串联形成一组电路，每组电路两端均设置有接线口；

楞次定律演示电路4，所述楞次定律演示电路设置有两只二极管41，所述两只发光二极管反向并联后两端设置接线口；

断开自感演示电路5，所述断开自感演示电路设置有一只小灯泡，所述小灯泡并联一个接线口，所述小灯泡串联一个开关和接线口组成的电路；

闭合自感演示电路6，所述闭合自感演示电路设置两只相同灯泡，所述两只灯泡串联后与一个可变电阻11串联，所述两只灯泡之间和所述可变电阻11与接线口之间还设置一个由一个开关和一个接线口串联组成的电路。

优选地，所述仪器附件包括：弹簧102、条形铁芯103、小线圈104、铁支架105、导线106、大线圈107、条形磁铁108、铝环109、电源线110。

优选地，所述小线圈104和大线圈107上均设置不同匝数接线口。

优选地，所述演示区域3内还设有灵敏电流计21和变压器实验组合插口9，所述组合插口可用于连接变压器实验演示电路的连接。

优选地，所述箱体外侧设置带有保险结构的电源接口14和一个电源总开关15，内侧设置电压调节旋钮8、用于显示电源的电压表16和电压表转换开关12。

图2所示演示法拉第电磁感应实验时，将大线圈107并接入直流电源7并套入U形铁芯101一边，所述U形铁芯101套入大线圈的一边上方竖直放置条形铁芯103，将小线圈104套装于条形铁芯103上，小线圈104接入灵敏电流计21形成闭合回路。

图3所示法拉第电磁感应实验另一种实施方式，将铁支架105固定于箱体上，将带有弹簧102的磁铁108带弹簧一端固定在铁支架105上，条形磁铁108下方放置大线圈107，调节条形磁铁108高度使下端位于小线圈104中心，小线圈104接入灵敏电流计21。

图4演示验证楞次定律时，将大线圈107接入楞次定律演示电路4，条形磁铁108插入和拔出大线圈107可见发光二极管41交替点亮。

图5为闭合自感电路图，将条形铁芯103和U形铁芯101组合成闭合铁芯，将直流电源7接入所述闭合自感演示电路6中的电源接线口61，将大线圈107接入大线圈接线口62。操作时，先将变阻器调到最大值，闭合开关，调节变阻器的值，使两只小灯泡亮度相同后，打开开关。再次闭合开关时， 一只小灯泡明显比另外一只延迟点亮。

图6为断开自感实验电路图，将条形铁芯103和U形铁芯101组合成闭合铁芯，将所述闭合铁芯上的线圈104接入断开自感演示电路5中的小线圈接线口51，然后将直流电源7接入电源接线口52，形成闭合回路。

图7为跳环实验电路图，将条形铁芯103竖直放置在U形铁芯101的端面上，套入大线圈107及铝环109，铝环109放置在大线圈107上方，将大线圈107接交流电源13形成闭合回路。

图8为变压器实验电路图，将条形铁芯103和U形铁芯101组合成闭合铁芯，采用小线圈104为原线圈，大线圈107为负载线圈，灯泡D1-D5通过变压器实验组合插口9分别与变压器线圈107的0-1600匝接线口、200-1600匝接线口、0-800匝接线口、200-800匝接线口、0-200匝接线口连接形成闭合回路，开关同时处于闭合状态，将变压器线圈104两端接在交流电源上，接入电源13，调节电压调谐旋8钮使电压慢慢增大至灯泡D5开始发光为止，此时观察到五个灯泡的亮度从D1-D5逐渐减弱。

Claims (5)

1.一种电磁实验演示箱，包括一个由上下箱体组成并可以开启的箱体（1），下箱体设有两个直流电源（7）和电压可调的交流电源（13），所述箱体下方还设有电源变压器（17）和至少一个存放仪器附件的置物格（14）；上箱体设置有演示区域（3），其特征是：所述演示区域包括：

变压器演示电路（2），所述变压器演示电路设置有五个灯泡，所述灯泡分别与一个开关串联形成电路，所述的串联电路两端均设置有接线口；

楞次定律演示电路（4），所述楞次定律演示电路设置有两只二极管（41），所述两只发光二极管反向并联后两端设置接线口；

断开自感演示电路（5），所述断开自感演示电路设置有一只小灯泡，所述小灯泡并联接小线圈线口（51）后再串联由一个开关和电源接线口（52）组成的电路；

闭合自感演示电路（6），所述闭合自感演示电路设置两只相同灯泡，所述两只灯泡串联后与一个可变电阻串联，所述两只灯泡之间和所述可变电阻与电源接线口（61）之间还设置一个由一个开关和一个大线圈接线口（62）串联组成的电路。

2.根据权利要求1所述电磁实验演示箱，其特征在于：所述仪器附件包括：弹簧（102）、条形铁芯（103）、小线圈（104）、铁支架（105）、导线（106）、大线圈（107）、条形磁铁（108）、铝环（109）、电源线（110）。

3.根据权利要求2所述一种电磁实验演示箱，其特征在于：所述小线圈（104）和大线圈（107）上均设置不同匝数的接线口。

4.根据权利要求1所述一种电磁实验演示箱，其特征在于：所述演示区域内还设有灵敏电流计（21）和变压器实验组合插口（9）。

5.根据权利要求1所述一种电磁实验演示箱，其特征在于：所述箱体（1）下方外侧设置带有保险结构的电源接口（14）和一个电源总开关（15），内侧设置电压调节旋钮（8）、电源电压表（17）和电压表转换开关（12）。