一種直觀可控的安培力多用演示裝置的制造方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及物理教學(xué)用具領(lǐng)域，特別涉及一種直觀可控的安培力演示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中學(xué)物理教學(xué)過程中，需要設(shè)計(jì)一些教學(xué)用具，通過使用這些老齡可以讓學(xué)生直觀認(rèn)識一些物理現(xiàn)象，加深認(rèn)識，鞏固學(xué)習(xí)效果，在安培力教學(xué)過程中，需要用到演示安培力的裝置
[0003]安培力通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力。電流為1、長為L的直導(dǎo)線，在勻強(qiáng)磁場B中受到的安培力大小為:F= ILBsin(I，B)，其中(I，B)為電流方向與磁場方向間的夾角。
[0004]目前，作為物理老師選擇市場上的教學(xué)儀器，很難找到直觀可控的安培力演示裝置。
[0005]另外，對于高二學(xué)生來說，剛接觸了虛無飄渺的磁場，一時間，學(xué)生非常迷茫，這個時候就需要老師的引導(dǎo)，如果借用一些教具，將抽象的事物化為直觀的認(rèn)識，做一些有趣的實(shí)驗(yàn)，讓老師更直觀的、更清楚的向?qū)W生展示，就可以讓學(xué)生親身體驗(yàn)到力及力的大小。但該教材為讓學(xué)生感受安培力實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法比較簡陋，操作難以控制，同等實(shí)驗(yàn)條件下因操作的不穩(wěn)定性引起的誤差非常大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供為了解決目前作為物理老師選擇市場上的教學(xué)儀器，很難找到直觀可控的安培力演示裝置的不足，提供一種直觀可控的安培力演示裝置。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種直觀可控的安培力演示裝置，包括設(shè)置在均勻磁場中的導(dǎo)線，導(dǎo)線的兩端分別接電源的兩端，所述的均勻磁場由豎直設(shè)置在壓力盤秤秤盤內(nèi)的馬蹄型磁鐵產(chǎn)生，所述的導(dǎo)線由線圈中伸入到馬蹄型磁鐵磁場中的一段表示，所述的線圈可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在一個龍門吊中，所述的壓力盤秤具有數(shù)字顯示屏，顯示加入其秤盤內(nèi)的壓力。
[0008]該直觀可控的安培力多用演示裝置可以通過壓力盤秤的顯示屏直觀地看到施加在盤秤上的壓力的變化，以便學(xué)生理解。
[0009]本實(shí)用新型還具有如下優(yōu)選方式:在所述的線圈橫向中心軸上設(shè)置一把手，所述的把手從龍門吊的頂部伸出，利用安裝在把手軸上的螺紋與龍門吊頂端預(yù)留的螺紋孔旋出，在螺紋孔周圍刻畫了弧度。
[0010]在導(dǎo)線與電池的連接電路中，還設(shè)置了一個可變電阻R和安培表A。
[0011]以下對照附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行更加進(jìn)一步的說明。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本實(shí)用新型直觀可控安培力演示裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的線圈示意圖。
[0014]附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的龍門吊頂部示意圖。
[0015]附圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1所采用的電路原理圖。
[0016]圖中:1、龍門吊，2、馬蹄型磁鐵，3、線圈，4、壓力盤秤，5、把手，6、螺紋孔。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1，如圖1、2、3、4所示，本實(shí)施例是一種能夠直觀反映安培力的演示裝置，使用本實(shí)施例的裝置可以直觀反映安培力公式F = ILBsin(I，B)，在實(shí)驗(yàn)時，I和I，B夾角可以變化，能夠直觀地觀察到當(dāng)L、B和I不變時，安培力F與sin(I，B)變化的關(guān)系，此時，F(xiàn)的大小只與sin(I，B)有關(guān)，也能直觀地觀察在導(dǎo)線直于磁場B方向時，安培力F與電流的關(guān)系。
[0018]本實(shí)施例的電路原理圖如圖4所示，電池BATT通過限流的可變電阻R與線圈3中的導(dǎo)線相連，線圈有幾匝，磁場中的導(dǎo)線上的電流就是安培表A上顯示的幾倍，通過改變可變電阻R的阻值，可以改變加入到導(dǎo)線上的電流大小，本實(shí)施例中，線圈3的橫向中心軸上方案安裝在一個把手5，把手5與線圈3在同一個平面上，且連動，旅行者利用把手5柄上的螺紋可以將線圈3安裝到龍門吊1中，把手上的螺紋與龍門吊1頂部螺紋孔6對應(yīng)，這樣，線圈在龍門吊1中上下運(yùn)動限位，但旋轉(zhuǎn)是自由的。由于線圈的伸入到磁場中的一邊不能上下運(yùn)動，則通過作用力與反作用力的關(guān)系，當(dāng)導(dǎo)線中有電流流過時，馬蹄型磁鐵2瘵向下壓，此時，可以從壓力盤秤4的顯示中直觀看到壓力的變化，這個壓力是磁鐵的重量加上安培力，這個過程中馬蹄型磁鐵2本身的重量幾孚不變，變化是壓力盤秤4上顯示變化的是安培力的變化。
[0019]在使用本實(shí)施例的直觀可控的安培力演示裝置時可以分兩步完成實(shí)驗(yàn)。
[0020]在實(shí)驗(yàn)時，先調(diào)整壓力盤秤4的顯示，使當(dāng)馬蹄型磁鐵2安裝到整壓力盤秤4時，使壓力盤秤4顯示為0。
[0021]首先可以讓學(xué)生直觀觀察到安培力與電流成正比，此時，可以通過調(diào)節(jié)可變電阻R的大小，觀察壓力盤秤4的顯示數(shù)字的情況，經(jīng)過記錄和分析應(yīng)該是一條直線。
[0022]其次，在保持電流不變的情況下，擺動把手5，記錄觀察壓力盤秤4的顯示數(shù)字的情況，應(yīng)該是一條正弦曲線。
[0023]另外，本實(shí)施例的裝置如果采用發(fā)電機(jī)代替電池BATT作為電源，對線圈供電電，也可以通過安培力表示是發(fā)電機(jī)否有在發(fā)電，并從電子秤上的顯示，可以看出發(fā)電機(jī)的輸出功率，P=UI，這里電流I正好是與電子秤上顯示的壓力成正比的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直觀可控的安培力多用演示裝置，包括設(shè)置在均勻磁場中的導(dǎo)線，導(dǎo)線的兩端分別接電源的兩端，其特征在于:所述的均勻磁場由豎直設(shè)置在壓力盤秤(4)秤盤內(nèi)的馬蹄型磁鐵⑵產(chǎn)生，所述的導(dǎo)線由線圈⑶中伸入到馬蹄型磁鐵⑵磁場中的一段表示，所述的線圈(3)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在一個龍門吊(1)中，所述的壓力盤秤(4)具有數(shù)字顯示屏，顯示加入其秤盤內(nèi)的壓力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直觀可控的安培力多用演示裝置，其特征在于:在所述的線圈(3)橫向中心軸上設(shè)置一把手(5)，所述的把手(5)從龍門吊(1)的頂部伸出，利用安裝在把手軸上的螺紋與龍門吊(1)頂端預(yù)留的螺紋孔(6)旋出，在螺紋孔(6)周圍刻畫了弧度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直觀可控的安培力多用演示裝置，其特征在于:在導(dǎo)線與電池的連接電路中，還設(shè)置了一個可變電阻R和安培表A。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種直觀可控的安培力多用演示裝置，包括設(shè)置在均勻磁場中的導(dǎo)線，導(dǎo)線的兩端分別接電源的兩端，所述的均勻磁場由豎直設(shè)置在壓力盤秤秤盤內(nèi)的馬蹄型磁鐵產(chǎn)生，所述的導(dǎo)線由線圈中伸入到馬蹄型磁鐵磁場中的一段表示，所述的線圈可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在一個龍門吊中，所述的壓力盤秤具有顯示加入其秤盤內(nèi)的壓力數(shù)字的數(shù)字顯示屏。該直觀可控的安培力演示裝置可以通過壓力盤秤的顯示屏直觀地看到施加在盤秤上的壓力的變化，以便學(xué)生理解。
【IPC分類】G09B23/18
【公開號】CN204990937
【申請?zhí)枴緾N201520707468
【發(fā)明人】王鵬翔
【申請人】王鵬翔
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月14日