一種電流磁效應(yīng)演示教具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電流磁效應(yīng)演示教具，包括有有機(jī)玻璃管、有機(jī)玻璃支架和塑料面板，所述有機(jī)玻璃管垂直固定在有機(jī)玻璃支架上，所述有機(jī)玻璃管內(nèi)裝有水，水中有浮子；所述有機(jī)玻璃管側(cè)壁上纏繞有漆包線，還包括有接線柱，所述漆包線的抽頭與所述接線柱連接，所述接線柱上設(shè)有三根連接導(dǎo)線，所述三根連接導(dǎo)線的一端與所述接線柱相連，另一端分別為接點(diǎn)A、接點(diǎn)B、接點(diǎn)C；所述塑料面板上設(shè)有電流表和電路，所述電流表和電路連接為一體；所述電流磁效應(yīng)演示教具運(yùn)行時(shí)，所述電路與三個(gè)接點(diǎn)中任意兩個(gè)接點(diǎn)連接。該教具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，實(shí)驗(yàn)顯示效果直觀，顯著，便于學(xué)生進(jìn)行觀察、學(xué)習(xí)、理解和掌握相關(guān)知識(shí)。
【專利說明】一種電流磁效應(yīng)演示教具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及教學(xué)演示工具領(lǐng)域，具體涉及一種電流磁效應(yīng)演示教具。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知地，電流的磁效應(yīng)是中學(xué)學(xué)習(xí)物理學(xué)中電磁現(xiàn)象的重要基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)需要明確兩點(diǎn):1、通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)；2、磁場(chǎng)的方向與電流的方向有關(guān)。但是僅僅是理論對(duì)于學(xué)生比較難以理解。為了讓學(xué)生更好的理解和掌握知識(shí)點(diǎn)，演示實(shí)驗(yàn)必不可少。形象的演示教具可以給學(xué)生更為直觀的感受，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
[0003]然而，目前傳統(tǒng)的電流磁效應(yīng)演示教具的效果不明顯，主要原因在于線圈通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)很小導(dǎo)致小磁針的偏轉(zhuǎn)微弱，不易觀察和理解。
[0004]如用小磁針演示電流磁效應(yīng)的教具，該教具用導(dǎo)線將電池的正負(fù)極直接連接并放在演示磁針的上方，磁針轉(zhuǎn)動(dòng)但轉(zhuǎn)動(dòng)幅度不大，遠(yuǎn)處的同學(xué)很難觀察到小磁針微小的變化。這樣的演示效果蜻蜓點(diǎn)水，沒有起到演示實(shí)驗(yàn)所需要的直觀明了的作用。再者用電池做電源，由于發(fā)生短路，用過幾次就要更換電池，造成較大的浪費(fèi)，而且容易產(chǎn)生在物理電路學(xué)習(xí)中明確指出過的絕對(duì)不能發(fā)生的短路現(xiàn)象。
[0005]還如用加入銜鐵增加電流磁效應(yīng)效果的演示教具，由于通電導(dǎo)線周圍存在的磁場(chǎng)很微弱，為了得到穩(wěn)定較強(qiáng)的磁場(chǎng)，做實(shí)驗(yàn)時(shí)往往會(huì)在線圈中加入銜鐵，也就是電磁鐵，以增加磁場(chǎng)強(qiáng)度。該教具通過觀察線圈吸引大頭針的數(shù)量來判斷磁場(chǎng)強(qiáng)弱。雖然加入銜鐵后，實(shí)驗(yàn)效果是明顯了，但還是存在兩個(gè)問題:1、物理學(xué)中奧斯特的實(shí)驗(yàn)認(rèn)為通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)，里面并沒有提到鐵這個(gè)物質(zhì)。而且鐵是容易被磁化的物質(zhì)，被磁化的鐵也是可以吸引大頭針，這樣學(xué)生會(huì)誤解，到底是磁化的鐵釘吸引了大頭針還是線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)后吸引的大頭針。2、這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)無法清楚、明顯演示電流的方向和磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系。
[0006]因此，如何清楚、明顯演示電流的磁效應(yīng)，以便于學(xué)生觀察、理解和掌握，已經(jīng)成為教授物理學(xué)中電磁現(xiàn)象亟待解決的問題，值得本領(lǐng)域的教職人員進(jìn)行深入的研究和探討。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的電流磁效應(yīng)演示教具，以一種更新穎更形象的教具來呈現(xiàn)這個(gè)經(jīng)典的電磁理論，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏清楚、明顯、直觀演示電流的磁效應(yīng)以便于學(xué)生進(jìn)行觀察、學(xué)習(xí)、理解和掌握的問題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種電流磁效應(yīng)演示教具，包括有有機(jī)玻璃管、有機(jī)玻璃支架和塑料面板，所述有機(jī)玻璃管垂直固定在有機(jī)玻璃支架上，所述有機(jī)玻璃管內(nèi)裝有水，水中有浮子；所述有機(jī)玻璃管側(cè)壁上纏繞有漆包線，還包括有接線柱，所述漆包線的抽頭與所述接線柱連接，所述接線柱上設(shè)有三根連接導(dǎo)線，所述三根連接導(dǎo)線的一端與所述接線柱相連，另一端分別為接點(diǎn)A、接點(diǎn)B、接點(diǎn)C ;所述塑料面板上設(shè)有電流表和電路，所述電流表和電路連接為一體；所述電流磁效應(yīng)演示教具運(yùn)行時(shí)，所述電路與三個(gè)接點(diǎn)中任意兩個(gè)接點(diǎn)連接。[0009]優(yōu)選地，所述有機(jī)玻璃管是透明的。
[0010]優(yōu)選地，所述浮子為帶鐵浮子或磁鐵浮子。
[0011]優(yōu)選地，所述漆包線的抽頭具體指所述漆包線在有機(jī)玻璃管表面纏繞，在達(dá)到需要的纏繞線圈匝數(shù)時(shí)，從漆包線中抽出來的接頭。
[0012]優(yōu)選地，所述漆包線在纏繞線圈的起始位置抽頭通過所述接線柱與設(shè)有接點(diǎn)A的連接導(dǎo)線連接；所述漆包線在纏繞線圈匝數(shù)至150匝處抽頭通過所述接線柱與設(shè)有接點(diǎn)B的連接導(dǎo)線連接；所述漆包線在纏繞線圈匝數(shù)至400匝處抽頭通過所述接線柱與設(shè)有接點(diǎn)C的連接導(dǎo)線連接。
[0013]優(yōu)選地，所述漆包線在有機(jī)玻璃管表面纏繞完成后用透明膠帶包住。
[0014]優(yōu)選地，所述電流磁效應(yīng)演示教具外接有電源。
[0015]如上所述，本實(shí)用新型的一種電流磁效應(yīng)演示教具，具有以下有益效果:
[0016]①本實(shí)用新型提供的一種電流磁效應(yīng)演示教具，借助了水的浮力，通過水中帶有鐵釘或磁鐵的浮子被玻璃管外線圈通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸引，而偏移原始位置的程度和方向來體現(xiàn)電流磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小及方向，將傳統(tǒng)的水平面上的實(shí)驗(yàn)演示轉(zhuǎn)化到豎直面上演示，實(shí)驗(yàn)效果更直觀，更顯著，即使坐在后排的學(xué)生也可以非常清晰的看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[0017]②本實(shí)用新型提供的一種電流磁效應(yīng)演示教具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉。
[0018]③本實(shí)用新型提供的一種電流磁效應(yīng)演示教具，能夠清楚、明顯演示電流的磁效應(yīng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，便于學(xué)生進(jìn)行觀察、學(xué)習(xí)、理解和掌握相關(guān)物理知識(shí)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1顯示為本實(shí)用新型的帶鐵浮子電流磁效應(yīng)演示示意圖
[0020]圖2顯示為本實(shí)用新型的磁鐵浮子電流磁效應(yīng)演示示意圖
[0021]附圖標(biāo)記
[0022]I有機(jī)玻璃管
[0023]2有機(jī)玻璃支架
[0024]3塑料面板
[0025]4接線柱
[0026]5 水
[0027]6漆包線
[0028]7連接導(dǎo)線
[0029]8 接點(diǎn) A
[0030]9 接點(diǎn) B
[0031]10 接點(diǎn) C
[0032]11電流表
[0033]12 電路
[0034]13 浮子
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0036]請(qǐng)參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。
[0037]如圖1-2所示，本實(shí)用新型提供一種電流磁效應(yīng)演示教具，包括有有機(jī)玻璃管1、有機(jī)玻璃支架2和塑料面板3，所述有機(jī)玻璃管I垂直固定在有機(jī)玻璃支架2上，所述有機(jī)玻璃管I內(nèi)裝有水5，水5中有浮子13 ;所述有機(jī)玻璃管I側(cè)壁上纏繞有漆包線6，還包括有接線柱4，所述漆包線6的抽頭與所述接線柱4連接，所述接線柱4上設(shè)有三根連接導(dǎo)線7，所述三根連接導(dǎo)線7的一端與所述接線柱4相連，另一端分別為接點(diǎn)A8、接點(diǎn)B9、接點(diǎn)ClO ；所述塑料面板3上設(shè)有電流表11和電路12，所述電流表11和電路12連接為一體；所述電流磁效應(yīng)演示教具運(yùn)行時(shí)，所述電路12與三個(gè)接點(diǎn)中任意兩個(gè)接點(diǎn)連接。
[0038]所述有機(jī)玻璃管I是透明的。所述浮子13為帶鐵浮子或磁鐵浮子。
[0039]所述電流磁效應(yīng)演示教具外接有電源。
[0040]本實(shí)用新型的 操作步驟如下:
[0041]I)用直徑為0.5mm的漆包線6，在直徑為5CM的有機(jī)玻璃管I上繞制線圈，繞制線圈時(shí)盡量均勾，在起始位直留一抽頭，在150阻時(shí)留出一抽頭，然后繼續(xù)繞制，400阻后留一抽頭，線圈繞制完成后用透明膠帶包好，以防脫落。將所述漆包線6在纏繞線圈的起始位置抽頭通過所述接線柱4與設(shè)有接點(diǎn)A的連接導(dǎo)線7連接；所述漆包線6在纏繞線圈匝數(shù)至150匝處抽頭通過所述接線柱4與設(shè)有接點(diǎn)B的連接導(dǎo)線7連接；所述漆包線6在纏繞線圈匝數(shù)至400匝處抽頭通過所述接線柱4與設(shè)有接點(diǎn)C的連接導(dǎo)線7連接。
[0042]2)將有機(jī)玻璃管I固定在有機(jī)玻璃支架2上，裝水5，如圖1放入浮子13為帶鐵浮子，同時(shí)在塑料面板3上安裝電流表11和電路12，分別選擇兩個(gè)接點(diǎn)與電路12連接，打開外接電源。
[0043]3)借助了水5的浮力，帶鐵的浮子懸浮在水面上，處于平衡狀態(tài)。通電后，當(dāng)纏繞漆包線6產(chǎn)生磁場(chǎng)后，浮子13受到磁場(chǎng)作用，只需要一個(gè)很小的力，平衡被打破，浮子13就會(huì)被吸引至線圈位置。
[0044]4)本教具將磁場(chǎng)的大小轉(zhuǎn)化成距離這一直觀的量來展現(xiàn)，磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng)，就可以從更遠(yuǎn)的位置吸引帶鐵浮子。本教具通過用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法來探究通電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)弱的相關(guān)因素，具體結(jié)果見表1。
[0045]表1通電線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)弱數(shù)據(jù)表
[0046]
【權(quán)利要求】
1.一種電流磁效應(yīng)演示教具，其特征在于，包括有有機(jī)玻璃管(I )、有機(jī)玻璃支架(2)和塑料面板(3 )，所述有機(jī)玻璃管(I)垂直固定在有機(jī)玻璃支架(2 )上，所述有機(jī)玻璃管(I)內(nèi)裝有水(5 )，水(5 )中有浮子(13 );所述有機(jī)玻璃管(I)側(cè)壁上纏繞有漆包線(6 )，還包括有接線柱(4)，所述漆包線(6)的抽頭與所述接線柱(4)連接，所述接線柱(4)上設(shè)有三根連接導(dǎo)線(7)，所述三根連接導(dǎo)線(7)的一端與所述接線柱(4)相連，另一端分別為接點(diǎn)A(8 )、接點(diǎn)B (9 )、接點(diǎn)C (IO );所述塑料面板(3 )上設(shè)有電流表(11)和電路(12 )，所述電流表(11)和電路(12)連接為一體；所述電流磁效應(yīng)演示教具運(yùn)行時(shí)，所述電路(12)與三個(gè)接點(diǎn)中任意兩個(gè)接點(diǎn)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電流磁效應(yīng)演示教具，其特征在于，所述浮子(13)為帶鐵浮子或磁鐵浮子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電流磁效應(yīng)演示教具，其特征在于，所述電流磁效應(yīng)演示教具外接有電源。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK203616927SQ201320804022
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】吳雯 申請(qǐng)人:上海市楊浦區(qū)青少年科技站