本實(shí)用新型屬于教育或演示用具；用于教學(xué)或與盲人、聾人或啞人通信的用具；模型；天象儀；地球儀；地圖；圖表的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能直觀了解電磁感應(yīng)的存在且更易得的三維電磁感應(yīng)教具。

背景技術(shù)：

磁感線是用以形象地描繪磁場(chǎng)分布的一些曲線，人們將磁感線定義為處處與磁感應(yīng)強(qiáng)度相切的線，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與磁感線方向相同，其大小與磁感線的密度成正比，了解磁感線的基本特點(diǎn)是掌握和分析磁路的的基礎(chǔ)。

由于磁感線是人為的假設(shè)的曲線，而磁感線具有一系列的特征，包括其有無(wú)數(shù)條、是立體的、所有的磁感線都不交叉、總是從N極出發(fā)后進(jìn)入與其最鄰近的S極等等，這對(duì)于剛接觸電磁感應(yīng)理論的學(xué)生來(lái)說(shuō)或多或少存在理解上的難度。

現(xiàn)有技術(shù)中，電磁感應(yīng)的教具或者非常復(fù)雜，不便于學(xué)生自己操作，需要觀看教師的演示，而學(xué)生可操作的普通教具又多是二維的，這使得學(xué)生無(wú)論采用哪種方式都無(wú)法直觀感受到電磁感應(yīng)的存在，教師授課亦存在難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是，現(xiàn)有技術(shù)中，電磁感應(yīng)的教具或者非常復(fù)雜，或者又是二維的普通教具，而導(dǎo)致的不便于學(xué)生自己操作，需要觀看教師的演示，使得學(xué)生無(wú)論采用哪種方式都無(wú)法直觀感受到電磁感應(yīng)的存在，教師授課亦存在難度的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)的三維電磁感應(yīng)教具。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種三維電磁感應(yīng)教具，所述教具包括一充滿懸浮有金屬片的液體的透明容器，所述容器包括外殼片、內(nèi)殼片、上蓋和下蓋，所述外殼片套設(shè)于內(nèi)殼片外側(cè)，所述外殼片和內(nèi)殼片同軸設(shè)置，所述上蓋的外緣與外殼片的頂端部接合，所述上蓋的內(nèi)緣與內(nèi)殼片的頂端部接合，所述下蓋的外緣與外殼片的底端部接合，所述下蓋的內(nèi)緣與內(nèi)殼片的底端部接合；所述內(nèi)殼片內(nèi)同軸固定設(shè)有金屬棒，所述金屬棒的頂端和底端設(shè)有線束。

優(yōu)選地，所述外殼片和內(nèi)殼片的頂端部處于同一水平面上，所述上蓋水平設(shè)置。

優(yōu)選地，所述金屬棒的頂面與所述上蓋處于同一水平面上。

優(yōu)選地，所述外殼片和內(nèi)殼片的底端部處于同一水平面上，所述下蓋水平設(shè)置。

優(yōu)選地，所述金屬棒的底面與所述下蓋處于同一水平面上。

優(yōu)選地，所述內(nèi)殼片內(nèi)側(cè)上部設(shè)有第一套環(huán)，所述第一套環(huán)軸心設(shè)有螺旋狀孔，所述第一套環(huán)一側(cè)設(shè)有開(kāi)口，所述開(kāi)口兩側(cè)的第一套環(huán)上分別配合設(shè)有卡扣和卡槽。

優(yōu)選地，所述內(nèi)殼片內(nèi)側(cè)下部設(shè)有第二套環(huán)，所述第二套環(huán)軸心設(shè)有螺旋狀孔，所述第二套環(huán)一側(cè)設(shè)有開(kāi)口，所述開(kāi)口兩側(cè)的第二套環(huán)上分別配合設(shè)有卡扣和卡槽。

優(yōu)選地，所述金屬片包括正極和負(fù)極。

優(yōu)選地，所述外殼片為圓柱形，所述上蓋和下蓋的外緣為圓形；或所述外殼片為矩形柱形，所述上蓋和下蓋的外緣為矩形。

優(yōu)選地，所述內(nèi)殼片為圓柱形，所述上蓋和下蓋的內(nèi)緣為圓形；或所述內(nèi)殼片為矩形柱形，所述上蓋和下蓋的內(nèi)緣為矩形。

本實(shí)用新型提供了一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)的三維電磁感應(yīng)教具，通過(guò)設(shè)置一個(gè)包括了外殼片、內(nèi)殼片、上蓋和下蓋的密閉透明容器，在此容器中充填液體，并置入金屬片，在內(nèi)殼片內(nèi)同軸設(shè)置兩端部設(shè)有線束的金屬棒；使用前搖晃容器，金屬片均勻分布在容器內(nèi)，當(dāng)對(duì)金屬棒通電后，容器內(nèi)的金屬片會(huì)由于電磁感應(yīng)呈現(xiàn)出磁感線的分布。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于學(xué)生自己操作，使得學(xué)生可以從三維上更直觀感受到電磁感應(yīng)的存在，有助于教師授課，實(shí)驗(yàn)效果真實(shí)，科學(xué)理論易懂。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的剖視圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的第一套環(huán)或第二套環(huán)扣合成環(huán)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的第一套環(huán)或第二套環(huán)打開(kāi)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。

如圖所示，本實(shí)用新型涉及一種三維電磁感應(yīng)教具，所述教具包括一充滿懸浮有金屬片1的液體的透明容器2，所述容器2包括外殼片3、內(nèi)殼片4、上蓋5和下蓋6，所述外殼片3套設(shè)于內(nèi)殼片4外側(cè)，所述外殼片3和內(nèi)殼片4同軸設(shè)置，所述上蓋5的外緣與外殼片3的頂端部接合，所述上蓋5的內(nèi)緣與內(nèi)殼片4的頂端部接合，所述下蓋6的外緣與外殼片3的底端部接合，所述下蓋6的內(nèi)緣與內(nèi)殼片4的底端部接合；所述內(nèi)殼片4內(nèi)同軸固定設(shè)有金屬棒7，所述金屬棒7的頂端和底端設(shè)有線束8。

本實(shí)用新型中，教具主體為一密閉容器2，容器2包括外殼片3、內(nèi)殼片4、上蓋5和下蓋6，容器2整體呈中空筒狀，外殼片3、上蓋5、內(nèi)殼片4和下蓋6首尾順次相接，最終密閉，具體來(lái)說(shuō)，上蓋5的外緣與外殼片3的頂端部接合，上蓋5的內(nèi)緣與內(nèi)殼片4的頂端部接合，下蓋6的外緣與外殼片3的底端部接合，下蓋6的內(nèi)緣與內(nèi)殼片4的底端部接合。

本實(shí)用新型中，外殼片3和內(nèi)殼片4同軸設(shè)置，同時(shí)在內(nèi)殼片4中同軸固定有金屬棒7，同軸保證了整體的實(shí)驗(yàn)效果，使得磁感線的形成更為順利。

本實(shí)用新型中，金屬棒7的兩端部固定設(shè)置在內(nèi)殼片4內(nèi)側(cè)的上部和下部，保證其設(shè)置平穩(wěn)即可。

本實(shí)用新型中，金屬棒7兩端部設(shè)有線束8，保證通電的可行性。

本實(shí)用新型中，容器2中充滿液體，同時(shí)液體中懸浮有金屬片1，為了保證實(shí)驗(yàn)的觀察效果，應(yīng)當(dāng)設(shè)置足夠量的金屬片1，使得金屬片1至少可以在金屬棒7通電后，保證在金屬棒7的長(zhǎng)度方向上均能覆蓋到位。

本實(shí)用新型中，液體一般為電解液或水。

本實(shí)用新型中，為了便于教學(xué)和觀摩，容器2為透明容器2。

本實(shí)用新型的使用方法為：使用準(zhǔn)備階段，搖晃容器2，使得金屬片1均勻分布在金屬棒7的長(zhǎng)度方向上；開(kāi)始操作，對(duì)金屬棒7通電后，容器2內(nèi)的金屬片7由于電磁感應(yīng)呈現(xiàn)出磁感線的分布，學(xué)生觀察，記錄；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，斷電，容器2歸位。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于學(xué)生自己操作，使得學(xué)生可以從三維上更直觀感受到電磁感應(yīng)的存在，有助于教師授課，實(shí)驗(yàn)效果真實(shí)，科學(xué)理論易懂。

所述外殼片3和內(nèi)殼片4的頂端部處于同一水平面上，所述上蓋5水平設(shè)置。

所述外殼片3和內(nèi)殼片4的底端部處于同一水平面上，所述下蓋6水平設(shè)置。

本實(shí)用新型中，為了保證容器的放置平穩(wěn)性，便于學(xué)生的操作，一般情況下，上蓋5和下蓋6水平設(shè)置，即外殼片3和內(nèi)殼片4的兩端部均相應(yīng)處于同一水平面上。

所述金屬棒7的頂面與所述上蓋5處于同一水平面上。

所述金屬棒7的底面與所述下蓋6處于同一水平面上。

本實(shí)用新型中，為了保證容器2的放置平穩(wěn)性，便于學(xué)生的操作，同時(shí)也為了保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)的安全性，一般情況下，金屬棒7的兩端面均與上蓋5和下蓋6處于同一水平面上。

所述內(nèi)殼片4內(nèi)側(cè)上部設(shè)有第一套環(huán)9，所述第一套環(huán)9軸心設(shè)有螺旋狀孔10，所述第一套環(huán)9一側(cè)設(shè)有開(kāi)口11，所述開(kāi)口11兩側(cè)的第一套環(huán)9上分別配合設(shè)有卡扣12和卡槽13。

所述內(nèi)殼片4內(nèi)側(cè)下部設(shè)有第二套環(huán)14，所述第二套環(huán)14軸心設(shè)有螺旋狀孔10，所述第二套環(huán)14一側(cè)設(shè)有開(kāi)口11，所述開(kāi)口11兩側(cè)的第二套環(huán)14上分別配合設(shè)有卡扣12和卡槽13。

本實(shí)用新型中，金屬棒7在內(nèi)殼片4內(nèi)部的平穩(wěn)是保證實(shí)驗(yàn)順利、實(shí)驗(yàn)效果好的重要要素，故金屬棒7的兩端部應(yīng)當(dāng)便于設(shè)置且便于固定。

本實(shí)用新型中，可以采用在內(nèi)殼片4內(nèi)側(cè)的兩端部分別設(shè)置第一套環(huán)9和第二套環(huán)14的形式，第一套環(huán)9和第二套環(huán)14本身設(shè)置有開(kāi)口11，同時(shí)開(kāi)口11兩側(cè)的第一套環(huán)9上配合設(shè)有卡扣12和卡槽13，開(kāi)口11兩側(cè)的第二套環(huán)14上配合設(shè)有卡扣12和卡槽13，這使得學(xué)生可以根據(jù)金屬棒7的實(shí)際情況選擇合適的卡扣12和卡槽13的組合，對(duì)金屬棒7兩端部進(jìn)行固定，亦能從一定程度上了解金屬棒7穩(wěn)定設(shè)置的重要性。

本實(shí)用新型中，第一套環(huán)9和第二套環(huán)14的軸心設(shè)有螺旋狀孔10，進(jìn)一步保證了金屬棒7設(shè)置的穩(wěn)定性，還可以整理線束8。

所述金屬片1包括正極和負(fù)極。

本實(shí)用新型中，金屬片1可以直接標(biāo)注正極和負(fù)極，這使得本實(shí)用新型不僅能用于學(xué)生對(duì)于磁感線的理解，還可以輔助理解安培定則，更進(jìn)一步輔助學(xué)生在電磁感應(yīng)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。

所述外殼片3為圓柱形，所述上蓋5和下蓋6的外緣為圓形；或所述外殼片3為矩形柱形，所述上蓋5和下蓋6的外緣為矩形。

所述內(nèi)殼片4為圓柱形，所述上蓋5和下蓋6的內(nèi)緣為圓形；或所述內(nèi)殼片4為矩形柱形，所述上蓋5和下蓋6的內(nèi)緣為矩形。

本實(shí)用新型中，容器2可以是矩形柱形容器2也可以是圓柱形容器2，同時(shí)中心的通孔亦可以為矩形柱形或圓柱形，相應(yīng)的上蓋5和下蓋6的內(nèi)緣和外緣也為矩形或圓形。

本實(shí)用新型中，一般情況下，為了便于學(xué)生的模擬理解以及便于整體結(jié)構(gòu)的設(shè)置，外殼片3和內(nèi)殼片4均設(shè)置為圓柱形，上蓋5和下蓋6的外緣和內(nèi)緣均為圓形。

本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中，電磁感應(yīng)的教具或者非常復(fù)雜，或者又是二維的普通教具，而導(dǎo)致的不便于學(xué)生自己操作，需要觀看教師的演示，使得學(xué)生無(wú)論采用哪種方式都無(wú)法直觀感受到電磁感應(yīng)的存在，教師授課亦存在難度的問(wèn)題，通過(guò)設(shè)置一個(gè)包括了外殼片3、內(nèi)殼片4、上蓋5和下蓋6的密閉透明容器2，在此容器2中充填液體，并置入金屬片1，在內(nèi)殼片4內(nèi)同軸設(shè)置兩端部設(shè)有線束8的金屬棒7；使用前搖晃容器2，金屬片1均勻分布在容器2內(nèi)，當(dāng)對(duì)金屬棒7通電后，容器內(nèi)的金屬片1會(huì)由于電磁感應(yīng)呈現(xiàn)出磁感線的分布。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于學(xué)生自己操作，使得學(xué)生可以從三維上更直觀感受到電磁感應(yīng)的存在，有助于教師授課，實(shí)驗(yàn)效果真實(shí)，科學(xué)理論易懂。