專利名稱：物體間相互作用力及磁極間作用力實驗儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種教學(xué)用具，特別是物體間相互作用力及磁極間作用力實驗儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今上海版初二物理課本“力”及“力的作用是相互的”的探究中，教師們常做的 實驗有將一塊條形磁鐵A用細(xì)線懸掛起來，手持另一塊條形磁鐵B，當(dāng)同名磁極靠近時，被 懸掛的磁鐵A向遠(yuǎn)離的方向旋轉(zhuǎn)，表明手持的磁鐵B對懸掛的磁鐵A有向前的推力；交換兩 磁鐵，仍然是同名磁極靠近，會發(fā)現(xiàn)懸掛的磁鐵B也會向遠(yuǎn)離的方向旋轉(zhuǎn)，表明磁鐵A對磁 鐵B也有向前的推力，力圖以此說明磁鐵A對磁鐵B有力的作用，反過來，磁鐵B對磁鐵A 也有力的作用，以得出結(jié)論物體間力的作用是相互的。但存在如下缺陷第一次實驗表明磁鐵B對磁鐵A有力的作用，第二次實驗表明磁鐵A對磁鐵B有 力的作用，只能間接作如下的思維推理第二次實驗表明A對B有力的作用，說明在第一次 實驗B對A產(chǎn)生力的作用之時，A也有能力對B產(chǎn)生力的作用，據(jù)此推測出在第一次實驗B 對A排斥之時，A也對B排斥。但初中學(xué)生的思維特點是形象思維強、抽象思維能力差，如 此間接推理式的實驗形成了教學(xué)上的難點。該版本的初三物理課本在研究“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”，教師們 也只能采用上述懸掛法進行實驗，存在同樣的間接性思維難點。當(dāng)今各版本的初二、初三物 理教材中都存在著同樣的問題。特別需要指出的是上述實驗的不同時性造成了思維上的間接性、與跳躍性，是一 個長期未被廣大教育工作者發(fā)現(xiàn)的問題，故未在任何媒體上見過類似的報道，這一類實驗 的存在恐怕是學(xué)生感到物理難學(xué)的一個深層次原因之一吧。產(chǎn)生上述思維難點的原因是若將兩塊磁鐵都懸掛起來，則兩磁鐵將由于自由度 太大，在磁極間力的作用下，將立即吸合在一起、或經(jīng)某塊磁鐵的旋轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)后再吸合在一 起，最多只能研究出異名磁極間存在相互吸引力，無法研究同名磁極間是否存在相互排斥 力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能同時顯示出磁極間存在作用力、與反作用力的實驗 儀器，該儀器既能用于“物體間存在相互作用力” 一節(jié)的教學(xué)，又能用于“同名磁極相互排 斥，異名磁極相互吸引” 一節(jié)的教學(xué)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種物體間相互作用力及磁極間作用力實驗儀，其 特征在于該實驗儀由支架、固定于支架上的豎直板、插接于豎直板上方插孔內(nèi)的插桿、通 過細(xì)線懸掛于插桿下方的兩塊磁體構(gòu)成。采用上述結(jié)構(gòu)后，將兩塊條形磁體A和B用細(xì)線捆綁并懸掛于插桿上，由于有豎直 板的阻擋及定位作用，磁體無法在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，又由于磁體自身重力作用，當(dāng)同名磁極相 鄰時，磁體也不可能旋轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)后吸合在一起。于是可直觀地觀察到同名磁極因相互排斥而分開一定的角度；異名磁極因相互吸引而呈吸合或?qū)⒁系内厔?。本發(fā)明的有益效果是可觀察到同名磁極呈相互排斥狀態(tài)，異名磁極呈吸引狀態(tài)， 從而形象而直觀地說明“物體間力的作用是相互的”、以及“同名磁極相互排斥，異名磁極 相互吸引”的規(guī)律，拋棄了思維上的間接推理，克服了教學(xué)上的難點；現(xiàn)象明顯可靠，重復(fù)性 好，操作方便，裝置簡單，成本低，容易推廣。


圖1是本發(fā)明的實驗狀態(tài)示意圖(同名磁極相互排斥)；圖2是本發(fā)明的實驗狀態(tài)示意圖(異名磁極相互吸引)；圖中1.支架，2.豎直板，3.玻璃板，4.磁體，5.細(xì)線，6.插孔，7.插桿。
具體實施例方式如圖1及圖2所示，在支架1上固定有有豎直板2，為減小實驗過程中磁體與豎直 板間的摩擦，在豎直板前面固定在一塊玻璃板3，玻璃板3下方插在支架下部的凹槽中，上 方被玻璃片固定，因該玻璃在木板上的固定方式為常見的現(xiàn)有技術(shù)，故圖中未示出。玻璃板3上方的豎直板2上側(cè)位置開有一排插孔6，數(shù)個插孔6排列在同一水平線 上，插孔6用于插接插桿7之用，插桿7用于通過細(xì)線6懸掛磁體4之用，改變插桿7所插 接的插孔6，就可以根據(jù)磁性的強弱、磁體重力、同名或異名磁極等情況調(diào)節(jié)磁體間的距離， 以順化地進行實驗。
權(quán)利要求
一種物體間相互作用力及磁極間作用力實驗儀，其特征在于該實驗儀由支架、固定于支架上的豎直板、插接于豎直板上方插孔內(nèi)的插桿、通過細(xì)線懸掛于插桿下方的兩塊磁體構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的物體間相互作用力及磁極間作用力實驗儀，其特征在于所述 豎直板上方的插孔有數(shù)個，所述數(shù)個插孔排列在同一水平線上。
3.如權(quán)利要求2所述的物體間相互作用力及磁極間作用力實驗儀，其特征在于所述 豎直板的正面固定有一塊玻璃板。
全文摘要
一種物體間相互作用力及磁極間作用力實驗儀，其特征在于該實驗儀由支架、固定于支架上的豎直板、插接于豎直板上方插孔內(nèi)的插桿、通過細(xì)線懸掛于插桿下方的兩塊磁體構(gòu)成。采用上述結(jié)構(gòu)后，將兩塊條形磁體用細(xì)線捆綁并懸掛于插桿上，在豎直板的阻擋及定位作用下、以及在磁體自身的重力作用下，當(dāng)同名磁極相鄰時，磁體不可能反轉(zhuǎn)吸合，可觀察到同名磁極呈相互排斥狀態(tài)，異名磁極呈吸引狀態(tài)，從而形象而直觀地說明“物體間力的作用是相互的”、以及“同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引”的規(guī)律，拋棄了思維上的間接推理，克服了教學(xué)上的難點；現(xiàn)象明顯可靠，重復(fù)性好，操作方便，裝置簡單，成本低，容易推廣。
文檔編號G09B23/18GK101958069SQ200910060018
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者雷海平 申請人:雷海平