本發(fā)明涉及一種教學(xué)實驗用具，尤其涉及一種教學(xué)用的發(fā)電實驗裝置。

背景技術(shù)：

在物理教學(xué)中，會涉及到機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的知識，學(xué)生通常是在課本上獲得這方面的知識，僅僅停留在理論上，并沒有直觀的感受到或者試驗過機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化的過程。而且，大多數(shù)學(xué)校的實驗室也缺少這樣的實驗裝置，導(dǎo)致這方面的教學(xué)過于理論，缺少直觀的實驗演示。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于教學(xué)的發(fā)電實驗裝置，可在學(xué)校實驗室內(nèi)供學(xué)生實驗使用，以使得學(xué)生能在實際中觀察到教科書上關(guān)于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的理論知識，且使用方便、易操作。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：用于教學(xué)的發(fā)電實驗裝置，包括殼體、進(jìn)水口、出水口、葉輪、固定架、連接桿、永磁鐵、銅絲和燈泡；

所述的進(jìn)水口和出水口對稱設(shè)置在所述的殼體上；

所述的葉輪布置在殼體內(nèi)進(jìn)水口與出水口之間，且液體從進(jìn)水口流至出水口時，能帶動所述的葉輪旋轉(zhuǎn)；

所述的固定架為中空的筒狀形；

所述連接桿的一端固定在葉輪的旋轉(zhuǎn)中心處，另一端穿過所述的固定架，且位于固定架內(nèi)的連接桿上固定有永磁鐵；

所述的永磁鐵包括N級和S級，分別對稱布置在連接桿的兩側(cè)；

所述的銅絲纏繞在固定架的外圍并形成回路；

所述的燈泡連接在銅絲形成的回路上。

進(jìn)一步的，所述的燈泡通過燈泡固定座連接在銅絲形成的回路上，燈泡固定座設(shè)置在所述的殼體上。

進(jìn)一步的，所述的殼體由透明玻璃制成，便于觀察本裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)及發(fā)電時的運(yùn)轉(zhuǎn)過程。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)水口和出水口的內(nèi)壁設(shè)置有密封圈。

進(jìn)一步的，所述葉輪的旋轉(zhuǎn)中心位于進(jìn)水口與出水口的中心線的上方。也就是說，進(jìn)水口和出水口對應(yīng)葉輪的下部設(shè)置，如此設(shè)置的目的在于：若進(jìn)水的位置過高時，水可能會同時流經(jīng)葉輪的上部和下部，從而導(dǎo)致葉輪不會隨水的流動而旋轉(zhuǎn)。因此，進(jìn)水口和出水口對應(yīng)葉輪的下部設(shè)置，能使水從單側(cè)流經(jīng)，驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步的，所述的葉輪與固定架通過防水結(jié)構(gòu)分隔開，連接桿穿過該防水結(jié)構(gòu)布置。目的在于防止從進(jìn)水口進(jìn)入的水進(jìn)入到固定架一側(cè)，造成本裝置浸水失效。

使用時，將本發(fā)電實驗裝置的進(jìn)水口與實驗室內(nèi)的自來水管接通，然后打開自來水的閥閘后，水由進(jìn)水口流入，從出水口流出，在流動的過程中會帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的旋轉(zhuǎn)又會通過連接桿帶動永磁鐵旋轉(zhuǎn)，永磁鐵旋轉(zhuǎn)會使得固定架上的銅絲切割磁感線，從而在銅絲回路上產(chǎn)生電流，最終通過發(fā)亮的燈泡能直觀的感受到水運(yùn)動的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的整個過程。

綜上，本發(fā)明能將物理教科書上關(guān)于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的理論知識，通過動態(tài)的試驗過程向?qū)W生演示，使得學(xué)生對理論知識有更直觀的感受，且本發(fā)電實驗裝置具有易于使用、操作簡便、觀察直觀的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A-A剖視圖；

圖中箭頭表示液體流動方向；

圖中標(biāo)記為：1-殼體，2-進(jìn)水口，3-出水口，4-葉輪，5-固定架，6-連接桿，7-銅絲，8-燈泡，9-永磁鐵，10-，11-旋轉(zhuǎn)中心，12-燈泡固定座，13-密封圈，14-中心線，15-導(dǎo)磁塊，16-第一腔室，17-第二腔室，18-第三腔室，19-電流表插口。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明用于教學(xué)的發(fā)電實驗裝置，包括殼體1、進(jìn)水口2、出水口3、葉輪4、固定架5、連接桿6、永磁鐵9、銅絲7和燈泡固定座12；

所述的殼體1由透明玻璃制成。

所述的進(jìn)水口2和出水口3對稱設(shè)置在所述的殼體1兩側(cè)，且進(jìn)水口2和出水口3的內(nèi)壁設(shè)置有密封圈13；

所述的葉輪4布置在殼體內(nèi)1進(jìn)水口2與出水口3之間，且葉輪4的旋轉(zhuǎn)中心11位于進(jìn)水口2與出水口3的中心線14的上方，并且葉輪4的軸線還與上述的中心線14垂直，以使進(jìn)入口2進(jìn)入的液體從葉輪4的下部流經(jīng)，從而帶動葉輪4旋轉(zhuǎn)（圖2中則為逆時針旋轉(zhuǎn)）；

所述的固定架5為中空的筒狀形，由塑料制成；

所述連接桿6由塑料制成，連接桿6的一端固定在葉輪1的旋轉(zhuǎn)中心11處，另一端穿過所述的固定架5，且位于固定架5內(nèi)的連接桿6上固定有永磁鐵9；

所述的永磁鐵9包括N級和S級，N級和S級分別對稱固定在導(dǎo)磁塊15的兩側(cè)，導(dǎo)磁塊15的中心則固定在連接桿6上。

所述的銅絲7纏繞在固定架5的外圍并形成回路；

所述燈泡固定座12設(shè)置在殼體1上，且燈泡固定座12連接在銅絲7形成的回路上。

本發(fā)電實驗裝置的殼體1內(nèi)包括三個腔室；葉輪4布置在第一腔室16內(nèi)，進(jìn)水口2和出水口3連通第一腔室16固定在殼體1上；固定架5和永磁鐵9布置在第二腔室17內(nèi)；連接桿6穿過第一腔室16和第二腔室17布置，且在穿過兩腔室的位置處通過密封結(jié)構(gòu)密封，以防止水進(jìn)入第二腔室17；燈泡固定座12布置在第三腔室18的殼體1上，且在第三腔室18的殼體1上還開設(shè)有供電流表檢測電流的電流表插口19；銅絲7纏繞在固定架5上且穿過第三腔室18與燈泡固定座12連接形成回路。

實驗時，將進(jìn)水口與實驗室的水龍頭連接，再在出水口連接上一軟管，再將該軟管的尾部置于水桶內(nèi)或排水槽內(nèi)，之后將燈泡8安裝到燈泡固定座12上。上述完成后，開啟水龍頭的閥閘，水由進(jìn)水口流入，從出水口流出，在流動的過程中會帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的旋轉(zhuǎn)又會通過連接桿帶動永磁鐵旋轉(zhuǎn)，永磁鐵旋轉(zhuǎn)會使得固定架上的銅絲切割磁感線，從而在銅絲回路上產(chǎn)生電流，最終通過發(fā)亮的燈泡能直觀的感受到水運(yùn)動的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的整個過程。另外，為了證明電流的產(chǎn)生，學(xué)生還可用電流表進(jìn)行檢測。