CN208422208U

CN208422208U - 基于电磁线圈炮的多功能实验仪

Info

Publication number: CN208422208U
Application number: CN201721602878.8U
Authority: CN
Inventors: 滕道祥; 罗雪峰; 丁钢; 史先争; 时明天
Original assignee: Xuzhou University of Technology
Current assignee: Xuzhou University of Technology
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-01-22
Anticipated expiration: 2027-11-24

Abstract

本实用新型公布一种基于电磁线圈炮的多功能实验仪，属于物理实验教学用具。包括支撑面板、第一充放电电路、第二充放电电路；在支撑面板上中部位置设有呈一竖列排布的第一电容、第二电容、第三电容；在支撑面板上右侧位置设有呈一竖列排布的第一电磁炮、第二电磁炮、第三电磁炮。本实用新型利用电磁炮研究平抛运动、电磁炮效率，用于验证电磁感应和洛伦兹力，集多个实验于一身；相比较于传统的效率计算和抛体运动等实验更有趣味性，更能够吸引学生的实验兴趣。提高学生实验效率、积极性，节省学校的教学用地和实验材料。

Description

基于电磁线圈炮的多功能实验仪

技术领域

本实用新型涉及物理实验教学用具，具体是一种基于电磁线圈炮的多功能实验仪，用于电磁炮效率和平抛运动的研究，以及电磁感应和洛伦兹力的实验。

背景技术

在物理教学中，实验起着比较重要的作用，物理理论来源于实验，理论的证明依靠实验。但是平常的物理实验只是针对单一理论做对应的单一实验，数据采集单一，不便于综合的理解多理论之间的联系。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于电磁线圈炮的多功能实验仪，该多功能实验仪将多个实验集于一身，提升学生的实验积极性、实验效率，节省学校的实验场地，提高教学效率。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种基于电磁线圈炮的多功能实验仪，包括支撑面板和安装在支撑面板上左侧位置的第一充放电电路；所述支撑面板上左侧位置设有与第一充放电电路相对称的第二充放电电路；所述第一充放电电路包括第一电源、第一发射开关、第一充电开关，以及第一充电接口和第一放电接口；所述第二充放电电路包括第二电源、第二发射开关、第二充电开关，以及第二充电接口和第二放电接口；在支撑面板上中部位置设有呈一竖列排布的第一电容、第二电容、第三电容；所述第一电容两侧分别连接有第一电容接口、第一电压测量接口；所述第二电容两侧分别连接有第二电容接口、第二电压测量接口；所述第三电容两侧分别连接有第三电容接口、第三电压测量接口；在支撑面板上右侧位置设有呈一竖列排布的第一电磁炮、第二电磁炮、第三电磁炮；所述第一电磁炮一侧连接有第一电磁炮接口；所述第二电磁炮一侧连接有第二电磁炮接口；所述第三电磁炮一侧连接有第三电磁炮接口。

其进一步是：所述第一电磁炮包括筒形的发射管和绕在发射管上的第一线圈，所述发射管内放置有弹体。

所述第一充放电电路中连接有第一指示灯；所述第二充放电电路中连接有第二指示灯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：利用电磁炮研究平抛运动、电磁炮效率，用于验证电磁感应和洛伦兹力，集多个实验于一身；相比较于传统的效率计算和抛体运动等实验更有趣味性，更能够吸引学生的实验兴趣。提高学生实验效率、积极性，节省学校的教学用地和实验材料。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型电路图。

图中：1、第一电源；2、第一发射开关；3、第一充电开关；4、第一充电接口；5、第一放电接口；6、第一电容接口；7、第一电容；8、第一电压测量接口；9、第一电磁炮接口；10、第一电磁炮；11、第二电容接口；12、第二电容；13、第二电压测量接口；14、第二电磁炮接口；15、第二电磁炮；16、第三电磁炮；17、第三电磁炮接口；18、第三电压测量接口；19、第三电容；20、第三电容接口；21、第二放电接口；22、第二充电接口；23、第二发射开关；24、第二充电开关；25、第二电源；26、第二指示灯；27、第一指示灯。

具体实施方式

以下是本实用新型的一个具体实施例，现结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种基于电磁线圈炮的多功能实验仪，支撑面板上左侧位置安装有前后相对的第一充放电电路和第二充放电电路。第一充放电电路包括第一电源1、第一发射开关2、第一充电开关3，以及第一充电接口4、第一放电接口5和第一指示灯27；第一电源1提供电压75v。第二充放电电路包括第二电源25、第二发射开关23、第二充电开关24，以及第二充电接口22、第二放电接口21和第二指示灯26；第二电源25提供电压91v。

在支撑面板上中部位置设有呈一竖列排布的第一电容7、第二电容12、第三电容19；第一电容7容量220u，第二电容12容量470uf，第三电容19容量1000uf。第一电容7两侧分别连接有第一电容接口6、第一电压测量接口8；第二电容12两侧分别连接有第二电容接口11、第二电压测量接口13；第三电容19两侧分别连接有第三电容接口20、第三电压测量接口18。

在支撑面板上右侧位置设有呈一竖列排布的第一电磁炮10、第二电磁炮15、第三电磁炮16；第一电磁炮10一侧连接有第一电磁炮接口9；第二电磁炮15一侧连接有第二电磁炮接口14；第三电磁炮16一侧连接有第三电磁炮接口17。第一电磁炮10、第二电磁炮15、第三电磁炮16的结构相同，以第一电磁炮10为例，第一电磁炮10包括筒形的发射管和绕在发射管上的第一线圈，发射管内放置有弹体。其中第一电磁炮10中第一线圈的匝数为200，第二电磁炮15中第二线圈的匝数为250，第三电磁炮16中第三线圈的匝数为300。

本实用新型组合情况有18种之多，这里只举出一种情况为例。

例一：

结合图2所示，本多功能实验仪第一充放电电路的内部连接示意图，第一充放电电路本身现有技术中的一种电路，本实用新型在此画图，以便于对本实用新型的理解。

将第一电源1对应的第一充电接口4正负极同第一电容7对应的第一电容接口6正负极相连。将第一电源1对应的第一放电接口5同第一电磁炮10对应的第一电磁炮接口9相连。将一个电压表与第一电容7对应的第一电压测量接口8相连，以检测第一电容7的实际电压值。将第一充电开关3开启，待第一电源1上的第一指示灯27亮时，观察电压表的值，待值稳定后记录电压大小U和电容大小C。将发射用的弹体安放在第一电磁炮10中发射管内，按下第一发射开关2，第一电磁炮10中的第一线圈通电后产生磁流；第一线圈产生的磁场和弹体产生的感应电流产生的磁场相互作用推动弹体运动。

此时第一电容1的储能为利用数据测量系统记录弹体平抛水平距离H和竖直高度X，由计算出初速度(因为弹体体积很小且电磁炮功率小初速度慢弹体飞行距离短，我们忽略空气阻力带来的影响)，由初速度计算电磁炮效率(m为弹体质量)。改变某一变量(线圈匝数、电容、电源)重复上述实验找出电磁炮效率最高的数据参数。

本实用新型通过不同的变量，对相对应数据进行采集和处理，实现对电磁炮效率的测量和对弹体平抛运动的研究的实验。

Claims

1.一种基于电磁线圈炮的多功能实验仪，包括支撑面板和安装在支撑面板上左侧位置的第一充放电电路；其特征在于：所述支撑面板上左侧位置设有与第一充放电电路相对称的第二充放电电路；

所述第一充放电电路包括第一电源（1）、第一发射开关（2）、第一充电开关（3），以及第一充电接口（4）和第一放电接口（5）；

所述第二充放电电路包括第二电源（25）、第二发射开关（23）、第二充电开关（24），以及第二充电接口（22）和第二放电接口（21）；

在支撑面板上中部位置设有呈一竖列排布的第一电容（7）、第二电容（12）、第三电容（19）；所述第一电容（7）两侧分别连接有第一电容接口（6）、第一电压测量接口（8）；所述第二电容（12）两侧分别连接有第二电容接口（11）、第二电压测量接口（13）；所述第三电容（19）两侧分别连接有第三电容接口（20）、第三电压测量接口（18）；

在支撑面板上右侧位置设有呈一竖列排布的第一电磁炮（10）、第二电磁炮（15）、第三电磁炮（16）；所述第一电磁炮（10）一侧连接有第一电磁炮接口（9）；所述第二电磁炮（15）一侧连接有第二电磁炮接口（14）；所述第三电磁炮（16）一侧连接有第三电磁炮接口（17）。

2.根据权利要求1所述的基于电磁线圈炮的多功能实验仪，其特征在于：所述第一电磁炮（10）包括筒形的发射管和绕在发射管上的第一线圈，所述发射管内放置有弹体。

3.根据权利要求1所述的基于电磁线圈炮的多功能实验仪，其特征在于：所述第一充放电电路中连接有第一指示灯（27）；所述第二充放电电路中连接有第二指示灯（26）。