專(zhuān)利名稱(chēng)：物體間相互作用力及磁極間作用力實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)有將一塊條形磁鐵A用細(xì)線(xiàn)懸掛起來(lái)，手持另一塊條形磁鐵B，當(dāng)同名磁極靠近時(shí)，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(duì)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(huì)發(fā)現(xiàn)懸掛的磁鐵B也會(huì)向遠(yuǎn)離的方向旋轉(zhuǎn)，表明磁鐵A對(duì)磁 鐵B也有向前的推力，力圖以此說(shuō)明磁鐵A對(duì)磁鐵B有力的作用，反過(guò)來(lái)，磁鐵B對(duì)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(shí)驗(yàn)表明磁鐵B對(duì)磁鐵A有力的作用，第二次實(shí)驗(yàn)表明磁鐵A對(duì)磁鐵B有 力的作用，只能間接作如下的思維推理第二次實(shí)驗(yàn)表明A對(duì)B有力的作用，說(shuō)明在第一次 實(shí)驗(yàn)B對(duì)A產(chǎn)生力的作用之時(shí)，A也有能力對(duì)B產(chǎn)生力的作用，據(jù)此推測(cè)出在第一次實(shí)驗(yàn)B 對(duì)A排斥之時(shí)，A也對(duì)B排斥。但初中學(xué)生的思維特點(diǎn)是形象思維強(qiáng)、抽象思維能力差，如 此間接推理式的實(shí)驗(yàn)形成了教學(xué)上的難點(diǎn)。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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，存在同樣的間接性思維難點(diǎn)。當(dāng)今各版本的初二、初三物 理教材中都存在著同樣的問(wèn)題。特別需要指出的是上述實(shí)驗(yàn)的不同時(shí)性造成了思維上的間接性、與跳躍性，是一 個(gè)長(zhǎng)期未被廣大教育工作者發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，故未在任何媒體上見(jiàn)過(guò)類(lèi)似的報(bào)道，這一類(lèi)實(shí)驗(yàn) 的存在恐怕是學(xué)生感到物理難學(xué)的一個(gè)深層次原因之一吧。產(chǎn)生上述思維難點(diǎn)的原因是若將兩塊磁鐵都懸掛起來(lái)，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(wú)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(shí)顯示出磁極間存在作用力、與反作用力的實(shí)驗(yàn) 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(shí)驗(yàn)儀，其 特征在于該實(shí)驗(yàn)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(guò)細(xì)線(xiàn)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(xiàn)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(wú)法在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，又由于磁體自身重力作用，當(dāng)同名磁極相 鄰時(shí)，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(kāi)一定的角度；異名磁極因相互吸引而呈吸合或?qū)⒁系内厔?shì)。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(shuō)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(diǎn)；現(xiàn)象明顯可靠，重復(fù)性 好，操作方便，裝置簡(jiǎn)單，成本低，容易推廣。


圖1是本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)示意圖(同名磁極相互排斥)；圖2是本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)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(xiàn)，6.插孔，7.插桿。
具體實(shí)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(shí)驗(yàn)過(guò)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(jiàn)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(kāi)有一排插孔6，數(shù)個(gè)插孔6排列在同一水平線(xiàn) 上，插孔6用于插接插桿7之用，插桿7用于通過(guò)細(xì)線(xiàn)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(qiáng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
一種物體間相互作用力及磁極間作用力實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于該實(shí)驗(yàn)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(guò)細(xì)線(xiàn)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(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述 豎直板上方的插孔有數(shù)個(gè)，所述數(shù)個(gè)插孔排列在同一水平線(xiàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀，其特征在于該實(shí)驗(yàn)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(guò)細(xì)線(xiàn)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(xiàn)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(shí)，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(shuō)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(diǎn)；現(xiàn)象明顯可靠，重復(fù)性好，操作方便，裝置簡(jiǎn)單，成本低，容易推廣。
文檔編號(hào)G09B23/18GK101958069SQ200910060018
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)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(qǐng)人:雷海平