電動(dòng)機(jī)演示模型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)演示模型，包括底座、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子支架、磁鐵和磁鐵支座，底座上固定有四個(gè)呈四邊形布置的導(dǎo)桿支座和兩個(gè)手柄座，兩個(gè)手柄座對(duì)稱布置，導(dǎo)桿支座上固定有兩個(gè)相互平行的導(dǎo)桿，兩導(dǎo)桿共同承擔(dān)兩個(gè)磁鐵底座，兩磁鐵底座對(duì)稱布置，兩磁鐵底座可沿導(dǎo)桿滑動(dòng)，兩磁鐵支座上各固定一個(gè)磁鐵，兩磁鐵磁極相對(duì)，兩磁鐵的相背面上各鉸接一個(gè)剛性連桿，剛性連桿與手柄鉸接，手柄鉸接在手柄座上；轉(zhuǎn)子位于兩磁鐵之間，轉(zhuǎn)子內(nèi)固定有軸，軸鉸接在轉(zhuǎn)子支架上，轉(zhuǎn)子支架固定在底座上。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)演示模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅可以演示電流對(duì)通電導(dǎo)體受力的影響，還可以演示磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)通電導(dǎo)體受力大小的影響，更具直觀性和操作性。
【專利說明】電動(dòng)機(jī)演示模型
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)模型，具體是一種用來演示電動(dòng)機(jī)原理的電動(dòng)機(jī)演示模型。技術(shù)背景
[0002]電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備，是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用原理，通電線圈兩個(gè)端線同時(shí)有相反方向的電流，使整個(gè)線圈產(chǎn)生繞軸的扭力，使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0003]直流電動(dòng)機(jī)由于其使用范圍的普遍性，也成為了中學(xué)物理教學(xué)方面重點(diǎn)內(nèi)容。但目前市面上的電動(dòng)機(jī)的演示模型，磁場(chǎng)方向和強(qiáng)度都是固定的，只能用來演示磁場(chǎng)強(qiáng)度固定的情況下的電動(dòng)情況，不能用來演示磁場(chǎng)強(qiáng)度變化對(duì)通電導(dǎo)體所受安培力的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電動(dòng)機(jī)演示模型，該模型不僅可以演示電流對(duì)通電導(dǎo)體受力的影響，還可以演示磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)通電導(dǎo)體受力的影響。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電動(dòng)機(jī)演示模型，包括底座、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子支架、磁鐵和磁鐵支座，所述底座上固定有四個(gè)導(dǎo)桿支座和兩個(gè)手柄座，四個(gè)導(dǎo)桿支座呈四邊形布置，兩個(gè)手柄座對(duì)稱布置，導(dǎo)桿支座上固定有兩個(gè)導(dǎo)桿，兩導(dǎo)桿相互平行，兩導(dǎo)桿共同承擔(dān)兩個(gè)磁鐵底座，兩磁鐵底座對(duì)稱布直，兩磁鐵底座可沿導(dǎo)桿滑動(dòng)，兩磁鐵支座上各固定一個(gè)磁鐵，兩磁鐵磁極相對(duì)，兩磁鐵的相背面上各鉸接一個(gè)剛性連桿，剛性連桿與手柄鉸接，手柄絞接在手柄座上；
轉(zhuǎn)子位于兩磁鐵之間，轉(zhuǎn)子內(nèi)固定有軸，軸鉸接在轉(zhuǎn)子支架上，軸上還固定有扇葉，扇葉位于轉(zhuǎn)子支架外側(cè)，轉(zhuǎn)子支架固定在底座上。
[0006]所述轉(zhuǎn)子為市售產(chǎn)品，轉(zhuǎn)子內(nèi)含通電線圈，通電線圈兩端連接兩個(gè)電刷，電刷接外電源。
[0007]本發(fā)明的工作原理是:通過向上抬起手柄，手柄推動(dòng)兩磁鐵沿導(dǎo)桿相向滑動(dòng)，兩磁鐵間距離縮小，產(chǎn)生一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子(通電線圈)內(nèi)通電，根據(jù)安培定理，通電線圈在磁場(chǎng)中產(chǎn)生安培力，帶動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)，通過扇葉的旋轉(zhuǎn)可以觀察到這一現(xiàn)象。
[0008]移動(dòng)磁鐵到另一距離，在線圈中通入相同電流，觀察扇葉的旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生的變化，根據(jù)公式F=BILsin Θ (其中F為安培力，B為磁場(chǎng)強(qiáng)度、I為電流大小、L為線圈長(zhǎng)度、Θ為磁場(chǎng)與線圈的夾角)，驗(yàn)證安培力大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度呈正比。
[0009]本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)演示模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅可以演示電流對(duì)通電導(dǎo)體受力的影響，還可以演示磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)通電導(dǎo)體受力大小的影響，更具直觀性和操作性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明電動(dòng)機(jī)演示模型的磁鐵分開時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1的俯視圖。[0012]圖3為本發(fā)明電動(dòng)機(jī)演示模型的磁鐵合并時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]電動(dòng)機(jī)演示模型，包括底座9、轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子支架3、第一磁鐵la、第二磁鐵Ib和第一磁鐵支座I Ia和第二磁鐵支座11b，所述底座9上固定有倒T形的第一導(dǎo)桿支座8a、第二導(dǎo)桿支座Sb、第三導(dǎo)桿支座Sc、第四導(dǎo)桿支座8d、第一手柄座12a和第二手柄座12b，第一導(dǎo)桿支座8a、第二導(dǎo)桿支座8b、第三導(dǎo)桿支座8c和第四導(dǎo)桿支座8d呈四邊形布置,第一手柄座12a位于第一導(dǎo)桿支座8a和第二導(dǎo)桿支座Sb之間，第二手柄座12b位于第三導(dǎo)桿支座8c和第四導(dǎo)桿支座8d之間，第一導(dǎo)桿支座8a和第三導(dǎo)桿支座8c之間固定有第一導(dǎo)桿IOa,第二導(dǎo)桿支座8b和第四導(dǎo)桿支座8d之間固定有第二導(dǎo)桿IOb,第一導(dǎo)桿IOa與第二導(dǎo)桿IOb相互平行,第一導(dǎo)桿IOa和第二導(dǎo)桿IOb共同承載兩個(gè)可沿第一導(dǎo)桿IOa和第二導(dǎo)桿IOb滑動(dòng)的磁鐵支座I la、11b，磁鐵支座Ila和磁鐵支座Ilb相互對(duì)稱，磁鐵支座Ila上固定有第一磁鐵la，磁鐵支座Ilb上固定有第二磁鐵lb，第一磁鐵Ia與第二磁鐵Ib磁極相對(duì)；第一手柄座12a上鉸接一個(gè)第一手柄7a，第一手柄7a與第一剛性連桿6a鉸接，第一剛性連桿6a與第一磁鐵Ia鉸接；第二手柄座12b上鉸接一個(gè)第二手柄7b，第二手柄7b與第二剛性連桿6b鉸接，第二剛性連桿6b與第二磁鐵Ib鉸接；第一磁鐵Ia與第二磁鐵Ib之間有轉(zhuǎn)子2，轉(zhuǎn)子2為市售產(chǎn)品，轉(zhuǎn)子2內(nèi)置線圈，線圈兩端連接兩個(gè)電刷，電刷與外電源連接。轉(zhuǎn)子2中間固定有軸5，軸5兩端鉸接在轉(zhuǎn)子支架3上，轉(zhuǎn)子支架3固定在底座9上，軸5 —端還固定有扇葉4,扇葉4位于轉(zhuǎn)子支架3外側(cè)。
[0015]演示時(shí)，轉(zhuǎn)子2內(nèi)的線圈通電，抬起或壓下第一手柄7a和第二手柄7b，第一手柄7a和第二手柄7b帶動(dòng)第一磁鐵Ia和第二磁鐵Ib靠近或遠(yuǎn)離,轉(zhuǎn)子2受到安培力的作用帶動(dòng)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察扇葉4的旋轉(zhuǎn)情況，從而看出扇葉4隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的旋轉(zhuǎn)速度。
[0016]以上所述僅是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行若干變形或者等同替換，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.電動(dòng)機(jī)演示模型，包括底座、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子支架、磁鐵和磁鐵支座，其特征在于:所述底座上固定有四個(gè)導(dǎo)桿支座和兩個(gè)手柄座，四個(gè)導(dǎo)桿支座呈四邊形布置,兩個(gè)手柄座對(duì)稱布置，導(dǎo)桿支座上固定有兩個(gè)導(dǎo)桿，兩導(dǎo)桿相互平行，兩導(dǎo)桿共同承擔(dān)兩個(gè)磁鐵底座，兩磁鐵底座對(duì)稱布置，兩磁鐵底座可沿導(dǎo)桿滑動(dòng)，兩磁鐵支座上各固定一個(gè)磁鐵，兩磁鐵磁極相對(duì)，兩磁鐵的相背面上各鉸接一個(gè)剛性連桿，剛性連桿與手柄鉸接，手柄鉸接在手柄座上；轉(zhuǎn)子位于兩磁鐵之間，轉(zhuǎn)子內(nèi)固定有軸，軸鉸接在轉(zhuǎn)子支架上，轉(zhuǎn)子支架固定在底座上。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)演示模型，其特征在于:所述軸上還固定有扇葉，扇葉位于轉(zhuǎn)子支架外側(cè)。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK103927916SQ201410173730
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】井大喜, 李仁為, 翁成美, 宋偉強(qiáng) 申請(qǐng)人:蚌埠市創(chuàng)新科普產(chǎn)品工程研究中心有限公司