[实用新型]一种磁电实验的教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学用具，具体是指一种磁电实验的教具。

背景技术

电磁学是研究电和磁的相互作用现象，及其规律和应用的物理学分支学科。根据近代物理学的观点，磁的现象是由运动电荷所产生的，因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容。所以，电磁学和电学的内容很难截然划分，而“电学”有时也就作为“电磁学”的简称。电磁学是物理学的一个分支。电学与磁学领域有着紧密关系，广义的电磁学可以说是包含电学和磁学，但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。 主要研究电磁波，电磁场以及有关电荷，带电物体的动力学等等。

在多年的初中物理教学中，申请人发现教材电磁学实验部分的教学总存在一些不尽人意的问题： 1、涉及的实验多，器材不规范：磁极间相互作用、磁感线磁场、奥斯特实验、右手螺旋定则、电磁感应实验、通电导体在磁场中受到的作用等等；2、部分实验如发电机、电动机模型太为抽象、不直观，不能较好的与现实环境中的发电机、电动机实物建立起联系；3、不能形象的展现发电机、电动机的“定子”“转子”，及“定子”“转子”的相对性；4、不能形象的展现 “交流电”；5、每组实验器材只能对单一实验原理进行独立探究，不能综合相关实验原理进行一次性的全面探究；6、不能形象的展现相关机械能→电能、磁能、光能的能量转化过程。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁电实验的教具，解决现在的中学物理教学中电磁学教学模型只能单一使用的问题，达到一个装置可以用于多种实验的目的。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种磁电实验的教具，包括底座，在底座上设置有垂直于底座的支撑杆，在支撑杆上套装有一个转动板，在转动板上设置有两个相互平行的立杆，两个立杆关于支撑杆对称，在两个立杆相对的面上设置有一对实验磁极，还包括安装在支撑杆上的铝环、或者线圈、或者鼠笼壳体。本实用新型的底座可以是长方形的，也可以是圆形的，其形状没有限定，其作用是作为整个装置的固定平台，在底座上设置一个固定的支撑杆，然后在支撑杆上套装一个转动板，在转动板上设置两个对称的立杆，通过在立杆上设置一对实验磁极，一对实验磁极包括一个N极和一个S极，一对磁极构成一个磁场，在支撑杆上放置铝环、或者线圈、或者鼠笼壳体，通过转动板绕支撑杆的旋转，就可以实现铝环、或者线圈、或者鼠笼壳体切割磁力线的动作，从而可以模拟出磁感线磁场、奥斯特实验、右手螺旋定则、电磁感应实验、通电导体在磁场中受到力的作用等试验，实现了一个装置用于多个教学试验的目的。

所述的支撑杆与转动板之间通过轴承连接。为了减小转动板与支撑杆之间的摩擦力，采用在转动板与支撑杆之间设置一个轴承的方式，可以减小摩擦力，使得通电导体在磁场中受到力的作用等试验更加形象、生动。一对试验磁极的安装方式主要有两种：

第一种：在所述的立杆上设置有插口，所述实验磁极与插口相匹配且插接在插口内。采用插接的方式，可以方便磁极的插入和取下，也便于磁极的保护，防止器磁性的消失。

第二种：在所述的立杆上安装有磁性与所述实验磁极相反的固定磁极，固定磁极与实验磁极吸合。采用固定磁极与实验磁极相互吸引、贴合固定的方式，可以方便实验磁极的取放和管理，便于取放。

还包括加强块，加强块的两侧分别连接在转动板与立杆上。为了保持在转动过程中立杆的位置相对转动板固定，可以采用安装加强块的方式，形成较为稳固的结构。

在所述支撑杆顶部设置有顶尖。为了减小支撑杆与实验物体之间的摩擦力，可以采用在支撑杆顶部安装顶尖的方式，通过减小接触面积，有效减小相互之间的摩擦力，减小摩擦力对实验的影响。主要的实验用具有小磁针、铝框、线圈、以及鼠笼壳体，其中：小磁针演示磁体在磁场中的相互作用、磁针在静止磁场、运动磁场中的形态。

所述铝环包括铝框，在铝框的下方设置有套装在支撑杆上的套环，在铝框顶部设置有一个与顶尖相配合的装配腔。铝框呈对称结构，其本身不具有磁性，该结构主要用于探究是什么原因使铝框成为了磁针一样的磁体，套环和装配腔作为固定点，可以将整个装置固定在支撑杆上，使其绕支撑杆的轴线转动，不至于脱落。

所述线圈为包括两个对称的铜线圈本体，两个铜线圈本体中部固定在一个连接筒上，在连接筒上设置有与顶尖相匹配的安装孔，在铜线圈本体的输出端连接有发光二极管。线圈主要用于模拟发电机，线圈切割磁力线产生交流电，连接筒与支撑杆之间通过摩擦力固定，通过在线圈的输出端连接发光二极管，当线圈切割磁力线时产生交流电，交流电使得LED灯闪亮。