專利名稱：電磁鐵磁力因素全能探究儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學(xué)儀器，具體為一種電磁鐵磁力因素探究儀
背景技術(shù)：
教具作為教師輔導(dǎo)教學(xué)的工具，有著其它手段不可替代的作用。課堂教學(xué)中適時使用演示效果精彩而有趣的教具，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，突出教學(xué)重點，突破教學(xué)難點，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，有效提高教學(xué)質(zhì)量和效率。電磁鐵磁力大小的因素有許多方面電流的大小、鐵芯的形狀，線圈的匝數(shù)，等，目前在中學(xué)物理課教學(xué)過程中，現(xiàn)有的儀器不能對眾多的因素進(jìn)行全面的探究實驗，而且演示的效果差，不利于激發(fā)學(xué)生的興趣和提高物理課教學(xué)質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)在物理教學(xué)過程中特別是電磁鐵磁力因素原理章節(jié)中所用到的教具不能形象直觀、生動有趣，全方位地探究磁力因素的問題，提供一種電磁鐵磁力因素全能探究儀。本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的電磁鐵磁力因素全能探究儀，包括裝置于儀器底座上面的電源(電池)箱，電源箱前蓋用合頁活動絞接，便于更換電池，其上裝置電源指示燈(指示使用的電源分別為3V、6V、9V、12V。)電源箱上方有與指示燈對應(yīng)的四個電源輸出插口。電源箱同時也是實驗平臺。平臺上的支架上裝置細(xì)玻璃棒，玻璃棒上套有能靈活運動的環(huán)形小磁鐵，環(huán)形小磁鐵的磁極與它右邊裝置的電磁鐵同極相對。電磁鐵設(shè)計為可卸式，由其上的卡口蓋板及蓋板上的鎖定螺絲活動鎖定。電磁鐵的線圈分為兩組，可單獨使用也可串連使用。電磁鐵的鐵芯分四種情況1、條狀鐵芯，2、“山”字形鐵芯，3、“回”字形鐵芯，4、無鐵芯(用泡沫塑料代替)。在玻璃棒和環(huán)形小磁鐵上方，有與玻璃棒平行裝置的有記憶功能的游標(biāo)尺組件(由刻度尺和指示箭頭兩部分組成，指示箭頭靠小磁鐵吸附在游標(biāo)尺上面)。移動磁力箭頭便可記憶每次實驗中環(huán)形小磁鐵被推送的距離。在儀器的背面設(shè)計有附件箱，附件箱內(nèi)用以放置如下附件1、粗玻璃管及里面裝置的圓形鐵塊、彈簧和抽拉桿手柄組成的測力計組件，2、細(xì)玻璃棒及環(huán)形小磁鐵組件。1、2組件可在實驗平臺的支架上交替使用。
所述的電磁鐵為可卸式，裝入卡口可用鎖定螺絲鎖定。電磁鐵的鐵芯也為可卸式，交替換上形狀不同的鐵芯可演示電磁鐵鐵芯之形狀與磁力大小的關(guān)系。所述的環(huán)形小磁鐵組件和測力計組件可交換使用，在支架上裝上環(huán)形小磁鐵組件，利用磁場同極相排斥的原理，演示在大小不同電流及不同匝數(shù)線圈情況下，環(huán)形小磁鐵在玻璃管上運動的不同距離上，讓學(xué)生感知影響電磁鐵磁力大小的因素(I、電流大小，2、線圈匝數(shù)多少)在支架上裝上測力計組件可獲得電磁鐵在上述各種因素影響下磁力大小的數(shù)據(jù)。[0008]本實用新型能對影響電磁鐵材料大小的全部因素(電流大小、線圈匝數(shù)多少、鐵芯的形狀等)進(jìn)行全方位的探究實驗和演示。生動形象地展現(xiàn)電磁鐵所有的磁力因素的科學(xué)原理。演示效果生動有趣、形象直觀，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。使學(xué)生清楚地理解和牢固地掌握所學(xué)知識，其結(jié)構(gòu)緊湊，簡單合理，操作靈活方便，保存攜帶方便，有著現(xiàn)有國發(fā)儀器無與倫比的優(yōu)越性，具有一定的推廣和使用價值。

圖I為本發(fā)明儀器的正面俯視圖；圖2為本發(fā)明測力計組件結(jié)構(gòu)圖；儀器背面裝置附件箱圖略圖3為各種鐵芯圖1、“山”字形鐵芯；2、“回”字型鐵芯；3、條形鐵芯；4、無鐵芯 圖I中1、電磁鐵；2、電磁鐵卡口上蓋板；3、電磁鐵鎖定螺檢；4、游標(biāo)指不箭頭；5、游標(biāo)刻度尺；6、玻璃棒；7、支架；8、電源(電池)箱；9、電源輸出指示燈；10、儀器底座；11、環(huán)形小磁鐵；12、測力計組件插口 ；13、電源輸出插口 ；14、儀器商標(biāo)；15、電源開關(guān)；16、電磁鐵電源輸入插孔；圖2中17、支架；18、測力計組件插口 ；19、粗玻璃管；20、圓形鐵塊；21、測力計彈簧；22、抽拉桿；23、抽拉桿手柄。圖3中1、“山”字形鐵芯(全矽鋼片);2、“回”字型鐵芯(全矽鋼片，在“山”字形前搭了條形鐵芯)；3、條形鐵芯(在塑料框中間嵌入條形鐵芯，便于在電磁鐵卡口內(nèi)固定)；
4、無鐵芯(完全用塑料制作“山”字模型，便于在電磁鐵卡口內(nèi)固定。)
具體實施方式
電磁鐵磁力因素全能探究儀，包括儀器底座底板10、座底板上裝置電源(電池)箱8，電源箱上有顯示不同電壓的電源指示燈9和與其相對應(yīng)的電源輸出插口。電源箱同時是實驗平臺，實驗平臺上方的支架7右邊是本儀器的主體電磁鐵1，它由兩組線圈和可拆卸替換的鐵芯(見說明書附圖3)組成。電磁鐵左邊的支架上裝置可卸式磁力顯示組件(見附圖2) I、細(xì)玻璃棒和環(huán)形小磁鐵組件，2、粗玻璃管和測力計彈簧等組件。磁力顯示組件上方還裝置著有記憶功能的游尺5和磁力指示箭頭4給電磁鐵I輸入大小不同的電流，電磁鐵便產(chǎn)生大小不同的磁力推動位于它左邊玻璃棒6上的環(huán)形小磁鐵運動不同的距離，移動游標(biāo)指示箭頭依次記憶環(huán)形小磁鐵的所處位置。通過環(huán)形小磁鐵運動的距離,感知電磁鐵磁力的大小。給電磁鐵I輸入相同的電流，依次變更電磁鐵兩個線圈的連接法(I、使用單一線圈；2、使用串連的兩個線圈。)，從環(huán)形小磁鐵運動的距離感知電磁鐵磁力的大小。給電磁鐵輸入同樣的電流，更換不同形狀的鐵芯，從環(huán)形小磁鐵運動的距離感知磁力大小。采用本實用新型可做以下演示和探究實驗實驗一電磁鐵電流大小和磁力大小的實驗。將環(huán)形小磁鐵推到最右邊緊靠電磁鐵，依次接通3V、6V9V、12V電源，使用游標(biāo)進(jìn)行記憶，對比每次實驗距離數(shù)據(jù)，使學(xué)生感知電磁鐵的電流和產(chǎn)生的磁力成正比的科學(xué)原理。實驗二 分別使用單一線圈和相互串連的兩個線圈，給電磁鐵輸入12V電壓的電流，記憶環(huán)形小磁鐵運動的不同距離，進(jìn)行對比，使學(xué)生感知線圈的纏繞匝數(shù)和電磁鐵的磁力成正比。 實驗三依次更換電磁鐵的不同鐵芯，輸入12V電壓的電流，記憶環(huán)形小磁鐵運動的距尚數(shù)據(jù)，使學(xué)生感知有無鐵芯和鐵芯不同形狀的鐵芯和電磁鐵磁力大小的密切關(guān)系。
權(quán)利要求1. ー種電磁鐵磁力因素全能探究儀，包括設(shè)計在儀器底座(10)上的電源箱(8)，電源箱蓋上依次裝置顯示電壓的電源指示燈(9)，電源箱(8)上方裝置與指示燈(9)相對應(yīng)的四個電源輸出插ロ(13)，電源箱(8)同時也是本儀器的實驗平臺。在實驗平臺上方兩支架(7)上裝置ー根細(xì)玻璃棒出)，其上套有ー個環(huán)形小磁鐵(11)。其磁極與裝置于它右邊的電磁鐵(I)的磁極成同極相対。電磁鐵(I)由兩組線圈及可拆卸調(diào)換的鐵芯組成。在玻璃管(6)上方，與之平行裝置有記憶功能 的游標(biāo)刻度尺(5)及指示箭頭(4)。在儀器底板的背面，裝置附件箱，箱內(nèi)放置著測量磁力的測カ計組件，由一根粗玻璃管和里面的圓形鐵塊、測カ計彈簧，和彈簧拉桿手柄組成。
專利摘要本實用新型涉及一種教學(xué)儀器，具體為一種電磁鐵磁力因素全能探究儀，解決現(xiàn)有儀器功能單一，不能對電磁鐵磁力因素進(jìn)行全方位探究、演示效果不能達(dá)到生動有趣、直觀形象，影響物理課教學(xué)質(zhì)量的問題。包括儀器底座底板、座底板上裝置電源(電池)箱，電源箱上有顯示不同電壓的電源指示燈和與其相對應(yīng)的電源插口。電源箱同時是實驗平臺，實驗平臺上方的支架右邊是本儀器的主體電磁鐵，它由兩組線圈和可拆卸替換的鐵芯組成。電磁鐵左邊的支架上裝置可卸式磁力顯示組件，磁力顯示組件上方還裝置著有記憶功能的游標(biāo)尺和磁力指示箭頭。儀器的功能性、趣味性很強(qiáng)，使用它可以對電磁鐵磁力大小的全部因素進(jìn)行探究實驗和演示，不僅極大地激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，提高物理課教學(xué)質(zhì)量，而且結(jié)構(gòu)簡單，制作成本低，具有很好的推廣價值和實用價值。
文檔編號G09B23/18GK202422530SQ201120578818
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者郭茂清 申請人:郭茂清