電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及中學(xué)實(shí)驗(yàn)教具技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種能夠清晰顯示電與磁的關(guān)系的一種電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演不器。
【背景技術(shù)】
[0002]北師大版義務(wù)教育初中教科書物理第十四章第四節(jié)《電磁鐵及其應(yīng)用》在“探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)”中所提供的試驗(yàn)過程為:電磁鐵吸引彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛的軟鐵棒，通過測(cè)力計(jì)的示數(shù)來反應(yīng)磁性的強(qiáng)弱。但該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)按照教程的設(shè)計(jì)在實(shí)際教學(xué)中成功率不高,主要原因?yàn)椋?br>[0003](I)軟鐵棒與電磁鐵的間距大于Icm時(shí)，不產(chǎn)生電磁現(xiàn)象，當(dāng)其間距小于0.5cm時(shí)，軟鐵棒瞬間被電磁鐵吸引，學(xué)生來不及讀數(shù)；
[0004](2)電磁引力太小，用實(shí)驗(yàn)室量程為0--2N的彈簧測(cè)力計(jì)也無法測(cè)量該電磁引力的大小。
[0005]由于該實(shí)驗(yàn)是電磁學(xué)教學(xué)中重要實(shí)驗(yàn)之一，能幫助學(xué)生理解電與磁的關(guān)系，因此需要設(shè)計(jì)制作一種操作簡(jiǎn)便、能夠直觀顯示電磁鐵磁性強(qiáng)弱的演示器，以提高課堂教學(xué)效果O
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器，能夠直觀顯示弱小的電磁鐵的磁性強(qiáng)弱變化，以幫助學(xué)生理解電與磁的關(guān)系，提高課堂教學(xué)效果。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為:
[0008]一種電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器，它包括底座、與所述底座相垂直的支架，所述支架的頂端通過鐵夾與刻度盤相連接，所述支架的中部設(shè)有支撐座，所述支撐座的橫截面為“V”型，其上表面中間設(shè)有槽，所述槽與劈狀的平衡支桿的底部相貼合，所述平衡支桿的頂部與三角形支架的頂部相連接，所述三角形支架的頂部還設(shè)有指針，所述指針的頂端向上延伸至所述刻度盤的前方，所述三角形支架的底部一側(cè)懸掛有圓形磁鐵，另一側(cè)設(shè)有平衡螺母，所述底座上還設(shè)有繞線線圈、數(shù)個(gè)接線柱，所述繞線線圈設(shè)置在所述圓形磁鐵的正下方。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述平衡支桿分別與所述支架、支撐座相垂直，所述平衡支桿的橫截面為倒置的三角形。
[0010]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述支撐座與所述支架之間為活動(dòng)連接。
[0011]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述繞線線圈上繞制有300匝、600匝、900匝三種線圈，分別與三個(gè)所述接線柱相連接。
[0012]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn),所述指針的長(zhǎng)度為35~45cm。
[0013]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述鐵夾與所述支架之間為活動(dòng)連接。
[0014]圓形磁鐵懸掛在三角形支架的底部一側(cè)，可以自由擺動(dòng)。鐵夾與支架之間、支撐座與支架之間均為活動(dòng)連接，可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求，調(diào)整三角架、刻度盤、繞線線圈之間的位置關(guān)系。
[0015]本實(shí)用新型的工作原理為:將本實(shí)用新型與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)在一起，組成串聯(lián)電路，三角形支架在平衡支桿及支撐座的支撐作用下保持平衡，指針的尖端指向刻度盤的正中位置；給繞線線圈通電，圓形磁鐵與繞線線圈之間的作用力發(fā)生變化，使得三角形支架能夠繞著平衡支桿與支撐座的槽的接觸點(diǎn)進(jìn)行小角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，指針尖端所指位置發(fā)生變化，從刻度盤上讀出變化值，從而確定繞線線圈磁性強(qiáng)弱的變化；保持線圈匝數(shù)和回路中的電流不變，觀察線圈中沒有鐵芯和插入鐵芯指針位置的變化直觀的顯示出電磁鐵磁性的變化；保持回路中的電流不變，通過連接不同匝數(shù)的接線柱，就可以通過指針位置的變化直觀的顯示出電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)度的關(guān)系；還可保持線圈匝數(shù)不變通過調(diào)整滑動(dòng)變阻器，改變回路中的電流，通過指針位置的變化直觀的顯示出電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流強(qiáng)度之間的關(guān)系；。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0017](I)本實(shí)用新型通過調(diào)整不同的變量參數(shù)，改變繞線線圈與圓形磁鐵之間的作用力，使得三角形支架發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，學(xué)生通過觀測(cè)長(zhǎng)指針在刻度盤上位置的變化，即可直觀地顯示出電磁鐵磁性強(qiáng)弱細(xì)微的變化，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰明了，能夠準(zhǔn)確的反映出電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流、線圈匝數(shù)的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)成功率高，節(jié)省時(shí)間，能夠幫助學(xué)生理解電與磁的關(guān)系，建立系統(tǒng)連貫的知識(shí)結(jié)構(gòu)；
[0018](2)本實(shí)用新型的各個(gè)零部件組裝、拆分方便，可拆分后裝盒保存，節(jié)省存放空間。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1中本實(shí)用新型的側(cè)視圖；
[0021]圖3是圖2中支撐座的局部放大圖；
[0022]圖中:1、底座，2、支架，3、三角型支架，4、指針，5、刻度盤，6、圓形磁鐵，7、平衡螺栓，8、繞線線圈，9、接線柱，10、支撐座，11、平衡支桿，12、鐵夾，13、軟鐵芯，14、槽。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]如圖1至圖3所不的一種電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演不器，它包括底座1、與底座I相垂直的支架2，支架2的頂端通過與支架2活動(dòng)連接的鐵夾12與刻度盤5相連接，支架2的中部設(shè)有支撐座10，支撐座10與支架2之間為活動(dòng)連接，支撐座10的橫截面為“V”型，其上表面中間設(shè)有槽14，槽14與劈狀的平衡支桿11的底部相貼合，平衡支桿11的頂部與三角形支架3的頂部相連接，平衡支桿11分別與支架2、支撐座10相垂直，三角形支架3的頂部還設(shè)有指針4，指針4的長(zhǎng)度為35cm，指針4的頂端向上延伸至刻度盤5的前方,三角形支架3的底部一側(cè)懸掛有圓形磁鐵6，另一側(cè)設(shè)有平衡螺母7，底座I上還設(shè)有繞線線圈
8、4個(gè)接線柱9，繞線線圈8設(shè)置在圓形磁鐵6的正下方。繞線線圈8上繞制有300匝、600匝、900匝三種線圈，分別與三個(gè)接線柱9相連接。
[0025]利用本實(shí)用新型進(jìn)行電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示的實(shí)驗(yàn)過程為:
[0026]I)將本實(shí)用新型放置在水平桌面上，調(diào)整好支撐座10、三角形支架3、刻度盤5的位置，調(diào)整平衡螺母使得指針4正對(duì)在刻度盤5正中刻度處，然后將本實(shí)用新型與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表組成串聯(lián)電路；
[0027]2)保持線圈匝數(shù)和回路中的電流不變，觀察線圈中沒有鐵芯和插入鐵芯時(shí)，觀測(cè)指尖端的位置并作記錄
[0028]3)將回路的接線夾連接在300匝接線柱上，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置使回路電流逐漸增大，觀察指針指示情況并作記錄；
[0029]4)保持回路電流在0.3A不變，將接線夾分別插接在300匝線圈接線柱、600匝線圈接線柱、900匝線圈接線柱上，觀察指針指示情況并作記錄。
[0030]本實(shí)用新型通過調(diào)整不同的變量參數(shù)，觀測(cè)長(zhǎng)指針在刻度盤上位置的變化，可直觀地顯示出電磁鐵磁性強(qiáng)弱的細(xì)微變化，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰明了，能夠準(zhǔn)確的反映出電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流、線圈匝數(shù)的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)成功率高，節(jié)省時(shí)間，能夠幫助學(xué)生理解電與磁的關(guān)系，建立系統(tǒng)連貫的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器，其特征在于:它包括底座(I)、與所述底座(I)相垂直的支架(2)，所述支架(2)的頂端通過鐵夾(12)與刻度盤(5)相連接，所述支架(2)的中部設(shè)有支撐座(10)，所述支撐座(10)的橫截面為“V”型，其上表面中間設(shè)有槽(14)，所述槽(14 )與劈狀的平衡支桿(11)的底部相貼合，所述平衡支桿(11)的頂部與三角形支架(3 )的頂部相連接，所述三角形支架(3)的頂部還設(shè)有指針(4)，所述指針(4)的頂端向上延伸至所述刻度盤(5)的前方，所述三角形支架(3)的底部一側(cè)懸掛有圓形磁鐵(6)，另一側(cè)設(shè)有平衡螺母(7)，所述底座(I)上還設(shè)有繞線線圈(8)、數(shù)個(gè)接線柱(9)，所述繞線線圈(8)設(shè)置在所述圓形磁鐵(6)的正下方，所述繞線線圈(8)內(nèi)有軟鐵芯(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器，其特征在于:所述平衡支桿(11)分別與所述支架(2)、支撐座(10)相垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器，其特征在于:所述支撐座(10)與所述支架(2)之間為活動(dòng)連接；所述鐵夾(12)與所述支架(2)之間為活動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器，其特征在于:所述繞線線圈(8)上繞制有300匝、600匝、900匝三種線圈，分別與三個(gè)所述接線柱(9)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器，其特征在于:所述指針(4)的長(zhǎng)度為 35?45cm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及中學(xué)實(shí)驗(yàn)教具技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種電磁鐵的磁性強(qiáng)弱演示器，它包括底座、支架，支架的頂端設(shè)有刻度盤，中部設(shè)有支撐座，支撐座與平衡支桿的底端相連接，平衡支桿的頂端與三角形支架的頂部相連接，三角形支架的頂部還設(shè)有指針，指針的頂端向上延伸至刻度盤的前方，三角形支架的底部一側(cè)設(shè)有圓形磁鐵，另一側(cè)設(shè)有平衡螺母，底座上還設(shè)有繞線線圈、數(shù)個(gè)接線柱。本實(shí)用新型通過調(diào)整不同的變量參數(shù)，觀測(cè)長(zhǎng)指針在刻度盤上位置的變化，可直觀地顯示出電磁鐵磁性強(qiáng)弱細(xì)微的變化，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰明了，能夠準(zhǔn)確的反映出電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流、線圈匝數(shù)的關(guān)系，能夠幫助學(xué)生理解電與磁的關(guān)系，建立系統(tǒng)連貫的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】G09B23-18
【公開號(hào)】CN204270570
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420703855
【發(fā)明人】張永興
【申請(qǐng)人】景泰縣第四中學(xué)
【公開日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月21日