CN217181709U - 一种磁通量动态演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁通量动态演示装置，包括工作台,所述工作台上设置有电磁铁、喇叭筒、金属环、电流计以及可调直流电源，所述喇叭筒设置在所述电磁铁的顶部，并使得所述喇叭筒的截面曲线重合在所述电磁铁产生的磁感线上，所述金属环电性连接用于检测其内部电流的所述电流计，所述可调直流电源与所述电磁铁电性连接，所述可调直流电源其上设置有控制钮，通过所述控制钮可以调节提供给所述电磁铁的电流，从而调整磁场强度。本申请根据实际实验要求调整，通过改变金属环中的磁场强度和金属环的面积大小来调整磁通量，从而演示金属环中感应电流（对磁通量）变化的决定性因数，展示更生动，形象，便于学生的理解，有助于提高教学质量。

Description

一种磁通量动态演示装置

技术领域

本实用新型涉及物理实验设备技术领域，具体是一种磁通量动态演示装置。

背景技术

在《普通高中物理课程标准》2017年版一书中提到了利用“动态”磁通量不变演示仪来进行闭合回路感应电流的探究。但此演示仪在实验室中没有相应的设备，这样对于教学造成了不便，不利于学生对这种无形的物质进行理解。

基于此，现在提供一种磁通量动态演示装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁通量动态演示装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁通量动态演示装置，包括工作台,所述工作台上设置有电磁铁、喇叭筒、金属环、电流计以及可调直流电源，所述喇叭筒设置在所述电磁铁的顶部，并使得所述喇叭筒的截面曲线重合在所述电磁铁产生的磁感线上，所述金属环电性连接用于检测其内部电流的所述电流计，所述可调直流电源与所述电磁铁电性连接，所述可调直流电源其上设置有控制钮，通过所述控制钮可以调节提供给所述电磁铁的电流，从而调整磁场强度，

作为本实用新型进一步的方案：所述工作台上还设置有用于调节所述喇叭筒高度的高度调节件。

作为本实用新型进一步的方案：所述高度调节件包括导向座、齿条、调节杆、调节工作座、齿轮和手柄，所述导向座设置在所述工作台上，其顶部设置有导向孔，所述齿条的底部插放在所述导向孔中，所述齿条上还设置有所述连接杆，所述连接杆的端部设置有夹持环，所述夹持环用于夹持所述喇叭筒，所述调节工作座设置在所述工作台上，并位于所述导向座的一侧，所述调节杆的一端贯穿所述调节工作座与所述齿轮连接，另一端与所述手柄连接，并通过所述齿轮与所述齿条啮合，旋转所述手柄带动所述齿轮旋转，使得所述齿条沿所述导向孔向上移动，实现对所述喇叭筒高度的调节。

作为本实用新型进一步的方案：所述工作台上还设置有定位件，所述定位件用于对所述齿轮进行限位，所述定位件包括定位插销座和定位销，所述定位插销座设置在所述齿轮外侧，所述定位插销座上设置有活动孔，所述定位销插放在所述活动孔中，当所述喇叭筒高度调节好后，推动所述定位销使其端部插入所述齿轮对应位置的齿口中，限止所述齿轮活动。

作为本实用新型进一步的方案：所述夹持环包括两个半圆形的箍体，所述箍体的两端分别设置有向外的延伸台，所述延伸台上设置有安装孔，两个所述箍体呈相对设置，当所述喇叭筒位于两个所述箍体之间时，两个所述箍体的两端分别使用螺栓副固定在一起，从而将所述喇叭筒固定在两个所述箍体之间。。

作为本实用新型进一步的方案：所述金属环的环口直径大小可调节，并且调节获得的不同环口直径与所述喇叭筒上不同高度的内径对应。

作为本实用新型进一步的方案：所述金属环包括环形带状体，所述环形带状体的一端依次设置有多个卡接口，另一端设置有一个卡接脚，通过所述卡接脚插入不同位置的所述卡接口，实现所述金属环的环口直径大小调节。

作为本实用新型进一步的方案：所述工作台上还设置有插放槽，所述插放槽内插放有演示平板。

作为本实用新型进一步的方案：所述演示平板上设置有显示箱，所述显示箱为透明箱体结构，其内部填充有溶液，所述溶液内部均匀悬浮有铁屑。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本申请根据实际实验要求调整，通过改变金属环中的磁场强度和金属环的面积大小来调整磁通量，从而演示金属环中感应电流（对磁通量）变化的决定性因数，展示更生动，形象，便于学生的理解，有助于提高教学质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中高度调节件的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中金属环的结构示意图。

图4为本实用新型实施例2的结构示意图。

其中：工作台1、电磁铁2、喇叭筒3、金属环4、环形带状体41、卡接口411、卡接脚412、电流计5、可调直流电源6、控制钮61、高度调节件7、导向座71、复位弹簧711、齿条72、连接杆721、夹持环722、箍体7221、延伸台72211、调节杆73、调节工作座74、齿轮75、手柄76，定位件8、定位插销座81、定位销82、插放槽9、挂钩91、演示平板10、显示箱101。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图2，本实用新型实施例中，一种磁通量动态演示装置，包括工作台1,工作台1上设置有电磁铁2、喇叭筒3、金属环4、电流计5以及可调直流电源6，喇叭筒3设置在电磁铁2的顶部，并使得喇叭筒3的截面曲线与电磁铁2产生的磁感线重合，金属环4电性连接用于检测其内部电流的电流计5，电流计5采用灵敏电流计，可调直流电源6与电磁铁2电性连接，可调直流电源6其上设置有控制钮61，通过控制钮61可以调节提供给电磁铁2的电流，从而调整磁场强度，具体地，电磁铁2包括柱形铁芯和线圈，线圈由工字型的骨架和漆包线组成，漆包线在骨架上密绕几层形成线圈，柱形铁芯位于骨架中间；工作台1上还设置有用于调节喇叭筒3高度的高度调节件7，另外为了防止通过高度调节件7调节好高度的喇叭筒3无定位出现位置滑动，在工作台1上还设置有定位件8，定位件8用于对齿轮75进行限位，避免调节好高度的喇叭筒3无限位下滑到原始位置；金属环4的环口直径大小可调节。本实施例中，喇叭筒3采用塑料材料制成，高度调节件7包括导向座71、齿条72、调节杆73、调节工作座74、齿轮75和手柄76，导向座71设置在工作台1上，导向座71的顶部设置有导向孔，齿条72的底部插放在导向孔中，齿条72上还设置有连接杆721，连接杆721的端部设置有夹持环722，夹持环722使用螺栓固定在连接杆721上，夹持环722用于夹持喇叭筒3，调节工作座74设置在工作台1上位于导向座71一侧，调节杆73的一端贯穿调节工作座74与齿轮75连接，另一端与手柄76连接，并通过齿轮75与齿条72啮合，通过旋转手柄76带动齿轮75旋转，从而带动齿条72沿导向孔向上移动，实现对喇叭筒3高度的调节。定位件8包括定位插销座81和定位销82，定位插销座81设置在齿轮75外侧，定位插销座81上设置有活动孔，定位销82插放在活动孔中，当喇叭筒3高度调节好后，推动定位销82使其端部插入齿轮75对应位置的齿口中，将齿轮75固定，确保喇叭筒3的高度。

进一步的，夹持环722包括两个半圆形的箍体7221，箍体7221的两端分别设置有向外的延伸台72211，延伸台72211上设置有安装孔，两个箍体7221呈相对设置，喇叭筒3位于两个箍体7221之间，两个箍体7221的两端分别使用螺栓副固定在一起，从而将喇叭筒3固定在两个箍体7221之间。

进一步的，如图3所示，金属环4包括环形带状体41，由环形带状体41一端与另一端连接形成，环形带状体41的一端依次设置有多个卡接口411，另一端设置有一个卡接脚412，通过卡接脚412插入不同位置的卡接口411，实现金属环4环口直径大小的调节；本实施例中，环形带状体41的一端设置有三个卡接口411，使得金属环4可调节出三种环口直径，并且这三种环口直径对应喇叭筒3上三个不同高度的内径，当金属环4放置在喇叭筒3内时，金属环4根据环口直径与喇叭筒3内对应高度的筒壁抵触。

进一步的，工作台1上还设置有插放槽9，插放槽9内插放有演示平板10，插放槽9在槽口的两端还设置有挡筋，通过挡筋阻止放入在插放槽9内的演示平板10从槽口的两端滑出；另外，金属环4也可以放置在插放槽9内，当然，也可以在插放槽9的外侧壁上设置有挂钩91，将金属环4通过挂钩91悬挂在插放槽9的外侧壁上。

进一步的，导向座71内设置有复位弹簧711，复位弹簧711的顶部与齿条72的底部连接，当定位销82离开齿口时，齿条72通过复位弹簧711复位，方便齿条72快速复位。

本实用新型的工作原理是，通电进入工作状态，在实际使用时：

操作演示一，将金属环4调节到任一环口直径，放入喇叭筒3内对应高度，金属环4与喇叭筒3的筒壁抵触，旋转控制钮61调整提供给电磁铁2的电流大小，改变磁场强度，此时（磁场强度改变，金属环面积不变）电流计5指针摆动说明金属环4中产生了感应电流。

操作演示二，将演示平板10平放在喇叭筒3的顶部，然后将金属环4放置在演示平板10上，调节金属环4的环口直径大小，此时（磁场强度不变，金属环面积改变）电流计5指针摆动说明金属环4中产生了感应电流。

操作演示三，将金属环4调节出三种环口直径，并分次放入喇叭筒3内对应高度，此时（磁场强度改变，金属环面积改变）电流计5指针不摆动说明金属环4中没有产生了感应电流。

操作演示四，为演示三的拓展，通过高度调节件7使得喇叭筒3上移，并通过定位件8定位，将金属环4调节出三种环口直径，并分次放入喇叭筒3内对应高度，此时（磁场强度改变，金属环面积改变）电流计5指针有摆动说明金属环4中产生了感应电流，这是因为喇叭筒3高度改变后，喇叭筒3的截面曲线已不与电磁铁2的磁感线重合。

实施例2

与实施例1相区别的是：演示平板10上设置有显示箱101，显示箱101为透明箱体结构，其内部填充有溶液，溶液内部均匀悬浮有铁屑，这样随着磁场的改变，悬浮的铁屑会改变，从而将磁场展示出来，参见图4所示。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。

Claims (9)

1.一种磁通量动态演示装置，其特征在于，包括工作台，所述工作台上设置有电磁铁、喇叭筒、金属环、电流计以及可调直流电源，所述喇叭筒设置在所述电磁铁的顶部，并使得所述喇叭筒的截面曲线重合在所述电磁铁产生的磁感线上，所述金属环电性连接用于检测其内部电流的所述电流计，所述可调直流电源与所述电磁铁电性连接，所述可调直流电源其上设置有控制钮，通过所述控制钮可以调节提供给所述电磁铁的电流，从而调整磁场强度。

2.根据权利要求1所述的磁通量动态演示装置，其特征在于，所述工作台上还设置有用于调节所述喇叭筒高度的高度调节件。

3.根据权利要求2所述的磁通量动态演示装置，其特征在于，所述高度调节件包括导向座、齿条、调节杆、调节工作座、齿轮和手柄，所述导向座设置在所述工作台上，其顶部设置有导向孔，所述齿条的底部插放在所述导向孔中，所述齿条上还设置有连接杆，所述连接杆的端部设置有夹持环，所述夹持环用于夹持所述喇叭筒，所述调节工作座设置在所述工作台上，并位于所述导向座的一侧，所述调节杆的一端贯穿所述调节工作座与所述齿轮连接，另一端与所述手柄连接，并通过所述齿轮与所述齿条啮合，旋转所述手柄带动所述齿轮旋转，使得所述齿条沿所述导向孔向上移动，实现对所述喇叭筒高度的调节。

4.根据权利要求3所述的磁通量动态演示装置，其特征在于，所述工作台上还设置有定位件，所述定位件用于对所述齿轮进行限位，所述定位件包括定位插销座和定位销，所述定位插销座设置在所述齿轮外侧，所述定位插销座上设置有活动孔，所述定位销插放在所述活动孔中。

5.根据权利要求3所述的磁通量动态演示装置，其特征在于，所述夹持环包括两个半圆形的箍体，所述箍体的两端分别设置有向外的延伸台，所述延伸台上设置有安装孔，两个所述箍体呈相对设置。

6.根据权利要求1-5任一所述的磁通量动态演示装置，其特征在于，所述金属环的环口直径大小可调节，并且调节获得的不同环口直径与所述喇叭筒上不同高度的内径对应。

7.根据权利要求6所述的磁通量动态演示装置，其特征在于，所述金属环包括环形带状体，所述环形带状体的一端依次设置有多个卡接口，另一端设置有一个卡接脚。

8.根据权利要求7所述的磁通量动态演示装置，其特征在于，所述工作台上还设置有插放槽，所述插放槽内插放有演示平板。

9.根据权利要求8所述的磁通量动态演示装置，其特征在于，所述演示平板上设置有显示箱，所述显示箱为透明箱体结构，其内部填充有溶液，所述溶液内部均匀悬浮有铁屑。

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