本發(fā)明涉及物理電子領(lǐng)域，具體涉及一種多媒體教學(xué)儀器。

背景技術(shù)：

隨著社會的飛速發(fā)展，自動化的電子設(shè)備的發(fā)展也越來越快，學(xué)校對于電子化的教學(xué)設(shè)施的需求也越來越旺盛。通過電子化的教學(xué)設(shè)施，可以直觀快速的將實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果展示給學(xué)生，從而幫助學(xué)生在短時間內(nèi)掌握，提高教學(xué)質(zhì)量。

目前，對于切割磁感線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)大都是用單個有效長度的導(dǎo)體在磁鐵間做切割磁感線的運(yùn)動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過串聯(lián)的電流計(jì)等方式來讀取電流值，從而展示給學(xué)生。然而，目前的展示方式不生動，無法直觀的且生動的展示出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，并且在展示的過程中，噓聲需要在很近的距離進(jìn)行觀察，在有線的實(shí)驗(yàn)空間內(nèi)則不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)直觀地、快速的展示出切割磁感線的運(yùn)動結(jié)果，節(jié)約實(shí)驗(yàn)空間，提高效率的多媒體教學(xué)儀器。

本發(fā)明提供了一種多媒體教學(xué)儀器，包括底板，以及分別相對設(shè)置于底板上的第一磁鐵和第二磁鐵，以及展示板，其中第一磁鐵和第二磁鐵具有不同的極性；

在底板上還設(shè)置有切割組件，并且切割組件設(shè)置于第一磁鐵和第二磁鐵之間；

切割組件包括兩個下端分別與底板連接的支桿和腔體，兩個支桿的上端分別與腔體連接，使得腔體與底板具有一定的距離；

腔體下部設(shè)置有4個通孔，使得4個連接桿能夠分別通過通孔，4個連接桿的下端分別依次連接有具有不同等效長度的第一、二、三、四導(dǎo)體棒，等效長度分別記為L1，L2，L3，L4，滿足L1<L2<L3<L4；

每一個導(dǎo)體棒的兩端分別通過導(dǎo)線與設(shè)置于腔體內(nèi)部的控制電路連接，其中每一個導(dǎo)體棒的其中一端的導(dǎo)線連接線路中接入一并聯(lián)有第一電阻和第一開關(guān)，以及第二電阻和第二開關(guān)的電路；連接桿的上端分別連接電機(jī)；

展示板包括4個感應(yīng)燈，以及與4個感應(yīng)燈分別對應(yīng)的高精度光敏傳感器和熱敏層，4個感應(yīng)燈通過串聯(lián)的方式分別與第一、二、三、四導(dǎo)體棒連接；其中對應(yīng)的高精度光敏傳感器用于測量對應(yīng)感應(yīng)燈的光強(qiáng)，并且利用測量到的光強(qiáng)分別對應(yīng)的產(chǎn)生控制信號，分別控制熱敏層對應(yīng)的溫度；

相鄰的熱敏層之間還設(shè)置有真空層。

進(jìn)一步地，每一個連接桿都具有中空結(jié)構(gòu)，使得導(dǎo)線能夠通過中空結(jié)構(gòu)后分別連接對應(yīng)的導(dǎo)體棒和控制電路。

進(jìn)一步地，熱敏層涂覆有熱敏材料，熱敏材料能夠根據(jù)溫度產(chǎn)生不同的顏色和/或色深。

進(jìn)一步地，展示板設(shè)置為1個。

進(jìn)一步地，展示板以并聯(lián)的方式設(shè)置為多個。

進(jìn)一步地，多個展示板設(shè)置于不同位置。

進(jìn)一步地，第一電阻的阻值大于第二電阻的阻值。

本發(fā)明還提供了一種利用多媒體教學(xué)儀器的測試方法，包括如下步驟：

(1)利用控制電路分別控制電機(jī)使得第一、二、三、四導(dǎo)體棒依次做做切割磁感線運(yùn)動；

(2)閉合第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第一開關(guān)，觀察4個感應(yīng)燈的亮度，如果亮度低于預(yù)設(shè)的第一閾值，則進(jìn)入步驟(3)，否則進(jìn)入步驟(4)；

(3)打開第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第一開關(guān)，閉合第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第二開關(guān)；

(4)利用第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的高精度光敏傳感器測量對應(yīng)的感應(yīng)燈的光強(qiáng)，并且利用測量到的光強(qiáng)分別對應(yīng)的產(chǎn)生控制信號，分別控制對應(yīng)的熱敏層溫度；

(5)利用控制電路分別控制電機(jī)使得第一、二、三、四導(dǎo)體棒同時做做切割磁感線運(yùn)動；

(6)閉合第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第一開關(guān)，打開第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第二開關(guān)，觀察4個感應(yīng)燈的亮度，如果亮度低于預(yù)設(shè)的第一閾值，則進(jìn)入步驟(7)，否則進(jìn)入步驟(8)；

(7)打開第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第一開關(guān)，閉合第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第二開關(guān)；

(8)利用第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的高精度光敏傳感器測量對應(yīng)的感應(yīng)燈的光強(qiáng)，并且利用測量到的光強(qiáng)分別對應(yīng)的產(chǎn)生控制信號，分別控制對應(yīng)的熱敏層溫度，完成測試。

進(jìn)一步地，步驟(3)還包括觀察4個感應(yīng)燈的亮度，如果亮度低于預(yù)設(shè)的第二閾值，則對感應(yīng)電流進(jìn)行放大。

本發(fā)明的多媒體教學(xué)儀器，可以實(shí)現(xiàn)：

1)能夠?qū)崿F(xiàn)直觀地、快速的展示出切割磁感線的運(yùn)動結(jié)果，節(jié)約實(shí)驗(yàn)空間，提高效率。

2)兩路開關(guān)的閉合和開啟的控制，可以進(jìn)行不同參數(shù)下的測量展示，豐富了展示的數(shù)據(jù)量，不但可以對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行再次的確認(rèn)驗(yàn)證，而且更加直觀有效。

3)同時進(jìn)行切割磁感線的運(yùn)動，可以體現(xiàn)磁場的變化帶來的結(jié)果，更加的有效多樣。

4)光敏傳感器的利用避開直接通過感應(yīng)電流作用可能產(chǎn)生的誤差，通過間接的感應(yīng)方式，更加的多樣，并且展示更加生動有趣。

附圖說明

圖1為多媒體教學(xué)儀器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為切割組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3導(dǎo)體棒對應(yīng)的部分電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為展示板的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施，有必要在此指出的是，以下實(shí)施只是用于本發(fā)明的進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供了一種多媒體教學(xué)儀器，如圖1所示，儀器包括了底板1，以及分別相對設(shè)置于底板上的第一磁鐵2和第二磁鐵3，其中第一磁鐵2和第二磁鐵3具有不同的極性，在設(shè)置的過程中，兩者的位置可以進(jìn)行交換，并不受限制。在底板上還設(shè)置有切割組件4，并且切割組件4設(shè)置于第一磁鐵2和第二磁鐵3的中間，切割組件4的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，切割組件4包括兩個下部分別與底板1連接的支桿，還包括腔體，兩個支桿的上部分別與腔體連接，使得腔體與底板1具有一定的距離。腔體下部設(shè)置有4個通孔，使得連接桿5可以分別通過通孔，連接桿5的下端分別依次連接有具有不同等效長度的第一、二、三、四導(dǎo)體棒6(等效長度分別記為L1，L2，L3，L4，滿足L1<L2<L3<L4)，每一個導(dǎo)體棒6的兩端分別通過導(dǎo)線與控制電路7連接，其中連接桿5具有中空結(jié)構(gòu)，使得導(dǎo)線可以通過中控結(jié)構(gòu)分別連接導(dǎo)體棒6和控制電路7；連接桿5的上端分別連接電機(jī)(圖中未示出)，從而通過電機(jī)控制連接桿5能夠在垂直方向上運(yùn)動做切割磁感線運(yùn)動。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中，由于在電機(jī)的驅(qū)動下，連接桿5能夠分別帶動第一、二、三、四導(dǎo)體棒6做切割磁感線運(yùn)動，因此由于四個導(dǎo)體棒的等效長度不同，在不考慮其他因素的情況下，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也不相同。如圖3所示，是每一個導(dǎo)體棒6對應(yīng)的部分電路結(jié)構(gòu)，其中在產(chǎn)生感應(yīng)電動勢后，則相應(yīng)的有感應(yīng)電流通過電阻和感應(yīng)燈8，那么感應(yīng)燈則會相應(yīng)的發(fā)亮，其亮度和感應(yīng)電流的大小成正比。如圖3所示，本發(fā)明還設(shè)置有并聯(lián)的兩路電阻，這樣的設(shè)置方式使得在感應(yīng)電流較小的時候使用阻值較小的一路電阻，從而使得感應(yīng)燈8發(fā)出的光比較明顯的可見，反之，當(dāng)感應(yīng)電流較小的時候則使用阻值較大的一組電流，不但可以使得感應(yīng)燈8不至于過亮，防止對眼睛的傷害，還可以有效的保護(hù)感應(yīng)燈等相應(yīng)的電子器件，并且通過對第一、二、三、四導(dǎo)體棒6分別對應(yīng)的兩路開關(guān)的閉合和開啟的控制，可以進(jìn)行不同參數(shù)下的測量展示，豐富了展示的數(shù)據(jù)量，例如可以在不同的切割速度或者是兩組不同的阻值電路中分別測試，不但可以對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行再次的確認(rèn)驗(yàn)證，而且更加直觀有效。

此外，多媒體教學(xué)儀器還包括展示板，展示板的結(jié)構(gòu)如圖4所示，展示板包括4個感應(yīng)燈8，以及與4個感應(yīng)燈8分別對應(yīng)的高精度光敏傳感器9和熱敏層10，4個感應(yīng)燈8通過串聯(lián)的方式分別與第一、二、三、四導(dǎo)體棒6連接(如圖3所示)，從而使得感應(yīng)電流分別直接作用于4個感應(yīng)燈8，使得4個感應(yīng)燈8發(fā)光。然而，僅僅通過感應(yīng)燈發(fā)光只是一種展示方式，為了使得展示更加多樣，并且提高效率，同時避開直接通過感應(yīng)電流作用可能產(chǎn)生的誤差，通過間接的感應(yīng)方式，利用對應(yīng)的光敏傳感器9測量光的光強(qiáng)，從而利用測量到的光照強(qiáng)度分別對應(yīng)的產(chǎn)生控制溫度，使得分別作用不同的熱敏層10，那么不同的熱敏層由于分別感應(yīng)到不同的溫度，從而具有不同的顏色和/或色深，從而更加直觀生動的展示了切割磁感線的運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)。如圖4所是，為了避免不同熱敏層10對應(yīng)的控制溫度之間的影響，在熱敏層10之間還設(shè)置有真空層，從而保證了相互之間作用的控制溫度不會相互影響。展示板的設(shè)置可以為一個，可以直接設(shè)置在底板1上或者與底板1接近的位置處，從而在同一位置處進(jìn)行展示(例如講臺)，當(dāng)然可以將展示板以并聯(lián)的方式設(shè)置為多個，設(shè)置位置可以相對較遠(yuǎn)(例如設(shè)置于每一個實(shí)驗(yàn)臺等)，從而學(xué)生可以在自己的位置處就可以進(jìn)行觀察，不需要頻繁的在教室或?qū)嶒?yàn)室走動，避免了相互遮擋，充分的利用了空間，也節(jié)約了空間。

本發(fā)明還提供了一種利用多媒體教學(xué)儀器的測試方法，依次包括如下步驟：

(1)利用控制電路分別控制電機(jī)使得第一、二、三、四導(dǎo)體棒依次做做切割磁感線運(yùn)動；

(2)閉合第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第一開關(guān)，觀察4個感應(yīng)燈的亮度，如果亮度低于預(yù)設(shè)的第一閾值，則進(jìn)入步驟(3)，否則進(jìn)入步驟(4)；

(3)打開第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第一開關(guān)，閉合第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第二開關(guān)；

(4)利用第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的高精度光敏傳感器測量對應(yīng)的感應(yīng)燈的光強(qiáng)，并且利用測量到的光強(qiáng)分別對應(yīng)的產(chǎn)生控制信號，分別控制對應(yīng)的熱敏層溫度；

(5)利用控制電路分別控制電機(jī)使得第一、二、三、四導(dǎo)體棒同時做做切割磁感線運(yùn)動；

(6)閉合第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第一開關(guān)，打開第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第二開關(guān)，觀察4個感應(yīng)燈的亮度，如果亮度低于預(yù)設(shè)的第一閾值，則進(jìn)入步驟(7)，否則進(jìn)入步驟(8)；

(7)打開第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第一開關(guān)，閉合第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的第二開關(guān)；

(8)利用第一、二、三、四導(dǎo)體棒對應(yīng)的高精度光敏傳感器測量對應(yīng)的感應(yīng)燈的光強(qiáng)，并且利用測量到的光強(qiáng)分別對應(yīng)的產(chǎn)生控制信號，分別控制對應(yīng)的熱敏層溫度，完成測試。

其中步驟(3)還包括觀察4個感應(yīng)燈的亮度，如果亮度低于預(yù)設(shè)的第二閾值，則對感應(yīng)電流進(jìn)行放大。

盡管為了說明的目的，已描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，不脫離所附權(quán)利要求中公開的發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改、添加和替換等的改變，而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍，并且本發(fā)明要求保護(hù)的產(chǎn)品各個部門和方法中的各個步驟，可以以任意組合的形式組合在一起。因此，對本發(fā)明中所公開的實(shí)施方式的描述并非為了限制本發(fā)明的范圍，而是用于描述本發(fā)明。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍不受以上實(shí)施方式的限制，而是由權(quán)利要求或其等同物進(jìn)行限定。