專利名稱：楞次定律演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理教學(xué)演示儀器，具體說是一種楞次定律演示儀。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的楞次定律演示儀器主要有兩種，一種是阻尼擺，另一種是跳圈實(shí)驗(yàn)裝置。這兩種儀器均是采取勵(lì)磁裝置位置不變，觀察導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)狀況的方式進(jìn)行演示的，雖然演示效果尚好，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，而且均需要強(qiáng)大的勵(lì)磁電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，成本較高，使用也不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用方便、演示效果更加直觀的楞次定律演示儀。本實(shí)用新型楞次定律演示儀，由一根銅管、一根鋁管、一根絕緣材料管以及底座和一個(gè)恒磁圓環(huán)組成；所述銅管、鋁管和絕緣材料管尺寸相同，同時(shí)垂直安裝在底座上；恒磁圓環(huán)的內(nèi)直徑比銅管的外直徑大0.2～3mm。
本實(shí)用新型楞次定律演示儀與傳統(tǒng)的楞次定律演示儀器相比，通過直接觀察恒磁圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀況，演示效果更加生動(dòng)，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，通過對(duì)恒磁圓環(huán)下落速度的觀察與對(duì)比，可顯示更深層次的物理含義1、感應(yīng)電流不但與磁場(chǎng)的變化率有關(guān)，還與導(dǎo)體的電阻率有關(guān)。這為本課程的后繼內(nèi)容(如減小渦電流的危害、渦電流的利用等)打下伏筆。
2、引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察磁環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀況，可以發(fā)現(xiàn)磁環(huán)開始是短暫的加速運(yùn)動(dòng)，中間基本是勻速運(yùn)動(dòng)，到下端則顯示加速運(yùn)動(dòng)。該現(xiàn)象既證明了楞次定律，又顯示了物體受力后的動(dòng)力學(xué)問題，可為學(xué)生提供進(jìn)一步的思考。


圖1是本實(shí)用新型楞次定律演示儀結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方案實(shí)施例1、如圖1所示，楞次定律演示儀，由一根銅管1、一根鋁管2、一根絕緣材料管3以及底座5和一個(gè)恒磁圓環(huán)4組成；所述銅管、鋁管和絕緣材料管尺寸相同，其外直徑均為30mm，長均為1000mm，同時(shí)垂直安裝在底座5上；恒磁圓環(huán)的內(nèi)直徑比管的外直徑大1mm。
實(shí)施例2、與實(shí)施例1基本相同，所不同的是，恒磁圓環(huán)的內(nèi)直徑比管的外直徑大0.2mm。
實(shí)施例3、與實(shí)施例1基本相同，所不同的是，恒磁圓環(huán)的內(nèi)直徑比管的外直徑大3mm。
本實(shí)用新型的工作原理及工作過程演示時(shí)將恒磁圓環(huán)4依次套在三根圓管的上端，讓其自由下落，可以觀察到下述現(xiàn)象恒磁圓環(huán)4沿銅管1的下落時(shí)間最長；沿絕緣材料管3的下落時(shí)間最短，與自由落體基本相同；沿鋁管2的下落時(shí)間介于沿銅管1與沿絕緣材料管3之間。
上述現(xiàn)象的物理學(xué)原理解釋如下當(dāng)恒磁圓環(huán)沿導(dǎo)體圓管自由下落時(shí)，運(yùn)動(dòng)的恒磁圓環(huán)使導(dǎo)體圓管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)反過來抵抗引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的變化，從而減小了圓環(huán)的下落速度。作為與之比較的絕緣材料管，由于電阻率很大，幾乎無感應(yīng)電流產(chǎn)生，因此也不產(chǎn)生抵抗恒磁圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，圓環(huán)的下落速度基本與自由落體相同。鋁的電阻率比銅大，由恒磁圓環(huán)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電流相對(duì)較小，所產(chǎn)生的抵抗磁場(chǎng)也較小，因此恒磁圓環(huán)沿鋁管的下落速比沿銅管快，比絕緣材料管慢。以上現(xiàn)象證明了楞次定律的正確性。
權(quán)利要求1.一種楞次定律演示儀，由一根銅管(1)、一根鋁管(2)、一根絕緣材料管(3)以及底座(5)和一個(gè)恒磁圓環(huán)(4)組成；其特征是所述銅管(1)、鋁管(2)和絕緣材料管(3)尺寸相同，同時(shí)垂直安裝在底座(5)上；恒磁圓環(huán)(4)的內(nèi)直徑比銅管(1)的外直徑大0.2～3mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種楞次定律演示儀，由一根銅管、一根鋁管、一根絕緣材料管以及底座和一個(gè)恒磁圓環(huán)組成；所述銅管、鋁管和絕緣材料管尺寸相同，同時(shí)垂直安裝在底座上；恒磁圓環(huán)的內(nèi)直徑比管的外直徑略大。與傳統(tǒng)的楞次定律演示儀器相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用方便，通過直接觀察恒磁圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀況，演示效果更加生動(dòng)，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
文檔編號(hào)G09B23/06GK2901476SQ20062007183
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者何捷 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)