CN216647629U - 电磁铁磁力影响因素试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种教学用具技术领域的电磁铁磁力影响因素试验装置，包括底板、升降装置、电子秤、试验铁块和电磁铁，电磁铁包括铁棒、缠绕在铁棒周面上的线圈和电源，线圈和电源电连接，升降装置的底部固定在底板上，铁棒的顶部可拆卸连接在升降装置的顶部，试验铁块放置于电子秤的托盘上，试验铁块的位置位于铁棒的正下方，电源为直流充电电池；本实用新型相较于现有技术的有益效果为通过本实用新型可进行控制变量试验对影响电磁铁磁力的因素进行研究，融合性强，一台教具可解决多种试验探究，试验效果明显，数据稳定，并且没有针具的参与，非常的安全，有利于教学。

Description

电磁铁磁力影响因素试验装置

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，具体涉及一种电磁铁磁力影响因素试验装置。

背景技术

研究电磁铁磁力大小与哪些因素有关，是小学科学要研究的内容。教材设计这两节的内容主要是让学生通过探究磁力大小与电池个数，线圈匝数有关的知识点。教材做了两个经典的实验：1、在铁钉上缠绕不同圈数的线圈，在相同电池作用下，依次靠近大头针，观察吸大头针的数量。2、在铁钉上缠绕一个线圈，在圈数相同的情况下，用不同的电池节数，依次靠近大头针，观察大头针的数量。最后得出实验结论：电磁铁磁力大小与线圈圈数和电流大小有关。

通过我观察发现，原实验有以下几点不足：

(1)导线经过多次缠绕，易断，导致电路短路和材料损耗比较大。

(2)较长时间让电池处于短路状态，损耗电池非常的大。

(3)当电池电量较弱的时候，吸取大头针数目差别是不大的，有时甚至出现相同颗数的情况。导致实验数据误差比较大，严重影响实验结论。

(4)实验时使用大头针比较尖，易弄伤到手，且每次实验完成后都要去数针的总颗数，很浪费时间。

综上，发明人提出了一种电磁铁磁力影响因素试验装置。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的研究电磁铁磁力影响因素的实验装置容易损坏，结果不准确，并且不安全的的问题，提出了一种解决了上述问题的电磁铁磁力影响因素试验装置。

为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种电磁铁磁力影响因素试验装置，包括底板、升降装置、电子秤、试验铁块和电磁铁，电磁铁包括铁棒、缠绕在铁棒周面上的线圈和电源，线圈和电源电连接，升降装置的底部固定在底板上，铁棒的顶部可拆卸连接在升降装置的顶部，试验铁块放置于电子秤的托盘上，试验铁块的位置位于铁棒的正下方，电源为直流充电电池，底板上开设有多个容纳不同数量电池的电源放置槽，多个电源放置槽中的电源均分别设有一个正极并且共用一个负极，铁棒包括多根直径不同、长度相同的铁棒，线圈包括多个匝数不同、横截面相同的线圈；设置多个匝数不同的线圈，多个电源放置槽和多根直径不同的铁棒，通过控制变量的实验方法可以逐一验证线圈匝数，铁棒直径和电压大小分别对电磁铁的磁力产生的影响，通过使用电子秤，在电磁铁通电前将试验铁块在电子秤上的数据读出记录，然后通过调节升降装置的高度调节铁棒底部与试验铁块的距离，然后将电磁铁通电，铁棒带有磁力，将试验铁块向上吸，再次读出电子秤上的读数，多读几次取平均值得出结果，控制变量实验中要保持每次实验的铁棒与试验铁块的距离相同，并且还能通过改变电磁铁的正负极用于探究电磁铁南北极与电源正负极之间的联系，融合性强，一台教具可解决多种试验探究，试验效果明显，数据稳定，没有针具也更加的安全。

进一步限定，底板上还嵌设有一个控制按键，控制按键与电源和线圈电连接；通过控制按键进行对电源的控制更加的简单，方便。

进一步限定，多个所述电源放置槽包括3V电池槽、6V电池槽和9V电池槽，每个电源放置槽都分别外接出一个正极夹，所有的电源放置槽共用一个负极夹；设置正极夹和负极夹更加方便我们进行电磁铁电路的连接。

进一步限定，铁棒包括直径10mm的铁棒、8mm的铁棒，6mm的铁棒，线圈包括匝数180匝线圈、320匝线圈和460匝线圈。

进一步限定，升降装置包括升降杆、升降电源和升降控制器，升降杆的底部固定在底板上，升降杆的顶部可拆卸连接有铁棒，升降控制器也嵌设在底板上，升降控制器位于控制按键的右侧，升降电源为内置直流电源。

进一步限定，升降杆的顶部水平固定有一块绝缘板，绝缘板上开设有一个螺纹通孔，铁棒的顶部开设有与螺纹通孔相匹配的外螺纹，铁棒上穿接有一块限位板，限位板上设有正极柱和负极柱，正极柱和负极柱分别和线圈的两端头电连接，绝缘板上开设有与正极柱和负极柱相匹配的极柱孔；通过在升降杆的顶部设置绝缘板，将铁棒通过螺纹连接在绝缘板上，将正极柱和负极柱从绝缘板的顶部伸出，更加方便电极夹进行电路的连接，非常的方便，并且绝缘板也不会影响实验的准确性。

本实用新型相较于现有技术的有益效果为通过本实用新型可进行控制变量试验对影响电磁铁磁力的因素进行研究，融合性强，一台教具可解决多种试验探究，试验效果明显，数据稳定，并且没有针具的参与，非常的安全，有利于教学。

附图说明

图1为未安装绝缘板和电磁铁状态的俯视图；

图2为安装电磁铁和绝缘板状态的正视图。

图中对应标示分别为：1-底板，2-升降装置，21-升降杆，22-升降控制器，3-电子秤，31- 托盘，4-试验铁块，5-铁棒，51-限位板，52-正极柱，53-负极柱，6-线圈，7-电源放置槽，8- 正极夹，9-负极夹，10-控制按键，11-绝缘板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

实施例：

如图1和图2所示的一种电磁铁磁力影响因素试验装置，电磁铁磁力影响因素试验装置，包括底板1、升降装置2、电子秤3、试验铁块4和电磁铁，电磁铁包括铁棒5、缠绕在铁棒5周面上的线圈6和电源，线圈6和电源电连接，升降装置2的底部固定在底板1上，升降装置2包括升降杆21、升降电源和升降控制器22，升降杆21的底部固定在底板1上，升降控制器22也嵌设在底板1上，升降控制器22位于控制按键10的右侧，升降电源为内置12V 直流电源；升降杆2的顶部水平固定有一块绝缘板11，绝缘板11上开设有一个螺纹通孔，铁棒5的顶部开设有与螺纹通孔相匹配的外螺纹，铁棒5上穿接有一块限位板51，限位板51 上设有正极柱52和负极柱53，正极柱52和负极柱53分别和线圈6的两端头电连接，绝缘板11上开设有与正极柱52和负极柱53相匹配的极柱孔；试验铁块4放置于电子秤3的托盘 31上，试验铁块4的位置位于铁棒5的正下方，电源为直流充电电池，底板1上开设有多个容纳不同数量电池的电源放置槽7，多个电源放置槽7包括3V电池槽、6V电池槽和9V电池槽，每个电源放置槽7都分别外接出一个正极夹8，所有的电源放置槽7共用一个负极夹9；铁棒5包括多根直径不同、长度相同的铁棒，线圈6包括多个匝数不同、横截面相同的线圈；底板1上还嵌设有一个控制按键10，控制按键10与电源和线圈6电连接；铁棒5包括直径 10mm的铁棒、8mm的铁棒，6mm的铁棒，线圈6包括匝数180匝线圈、320匝线圈和460 匝线圈，电子秤3也采用的常用的电子秤，不同直径的铁棒5和不同匝数的线圈6均根据我们控制变量试验需要进行选用，不同电压的电源通过选用对应的正极夹即可。

设置多个匝数不同的线圈6，多个电源放置槽7和多根直径不同的铁棒5，通过控制变量的实验方法可以逐一验证线圈6匝数、铁棒5直径和电压大小分别对电磁铁的磁力产生的影响，通过使用电子秤3，在电磁铁通电前将试验铁块4在电子秤3上的数据读出记录，然后通过调节升降装置2的高度调节铁棒5底部与试验铁块4的距离，然后将电磁铁通电，铁棒5带有磁力，将试验铁块4向上吸，再次读出电子秤3上的读数，多读几次取平均值得出结果，控制变量实验中要保持每次实验的铁棒5与试验铁块4的距离相同，并且还能通过改变电磁铁的正负极用于探究电磁铁南北极与电源正负极之间的联系，结果更加的准确，模块化更加的标准，没有针具也更加的安全；通过控制按键10进行对电源的控制更加的简单，方便；设置正极夹8和负极夹9更加方便我们进行电磁铁电路的连接；通过在升降杆21的顶部设置绝缘板11，将铁棒5通过螺纹连接在绝缘板11上，将正极柱52和负极柱53从绝缘板11的顶部伸出，更加方便电极夹进行电路的连接，非常的方便，并且绝缘板11也不会影响实验的准确性。

本实用新型相较于现有技术的有益效果为通过本实用新型可进行控制变量试验对影响电磁铁磁力的因素进行研究，融合性强，一台教具可解决多种试验探究，试验效果明显，数据稳定，并且没有针具的参与，非常的安全，有利于教学。

以上对本实用新型提供的用于电磁铁磁力影响因素试验装置进行了详细介绍，具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.电磁铁磁力影响因素试验装置，包括底板、升降装置、电子秤、试验铁块和电磁铁，其特征在于：所述电磁铁包括铁棒、缠绕在铁棒周面上的线圈和电源，所述线圈和所述电源电连接，所述升降装置的底部固定在所述底板上，所述铁棒的顶部可拆卸连接在所述升降装置的顶部，所述试验铁块放置于所述电子秤的托盘上，所述试验铁块的位置位于所述铁棒的正下方，所述电源为直流充电电池，所述底板上开设有多个容纳不同数量电池的电源放置槽，多个所述电源放置槽中的电源均分别设有一个正极并且共用一个负极，所述铁棒包括多根直径不同、长度相同的铁棒，所述线圈包括多个匝数不同、横截面相同的线圈。

2.根据权利要求1所述的电磁铁磁力影响因素试验装置，其特征在于：所述底板上还嵌设有一个控制按键，所述控制按键与电源和线圈电连接。

3.根据权利要求2所述的电磁铁磁力影响因素试验装置，其特征在于：多个所述电源放置槽包括3V电池槽、6V电池槽和9V电池槽，每个所述电源放置槽都分别外接出一个正极夹，所有的所述电源放置槽共用一个负极夹。

4.根据权利要求2所述的电磁铁磁力影响因素试验装置，其特征在于：所述铁棒包括直径10mm的铁棒、8mm的铁棒，6mm的铁棒，所述线圈包括匝数180匝线圈、320匝线圈和460匝线圈。

5.根据权利要求3所述的电磁铁磁力影响因素试验装置，其特征在于：所述升降装置包括升降杆、升降电源和升降控制器，所述升降杆的底部固定在所述底板上，所述升降杆的顶部可拆卸连接有铁棒，所述升降控制器也嵌设在所述底板上，所述升降控制器位于所述控制按键的右侧，所述升降电源为内置直流电源。

6.根据权利要求5所述的电磁铁磁力影响因素试验装置，其特征在于：所述升降杆的顶部水平固定有一块绝缘板，所述绝缘板上开设有一个螺纹通孔，所述铁棒的顶部开设有与所述螺纹通孔相匹配的外螺纹，所述铁棒上穿接有一块限位板，所述限位板上设有正极柱和负极柱，所述正极柱和所述负极柱分别和所述线圈的两端头电连接，所述绝缘板上开设有与所述正极柱和所述负极柱相匹配的极柱孔。

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