一種楞次定律演示裝置制造方法
【專利摘要】一種楞次定律演示裝置，涉及物理教學(xué)儀器。螺線管內(nèi)軸管設(shè)于支架上，線圈纏繞在螺線管內(nèi)軸管外壁上，上下燈管背板設(shè)于支架上下部，上下部線圈燈管設(shè)于上下燈管背板上，左右護(hù)套分別設(shè)于支架左右側(cè)端面，磁感線顯示板設(shè)于左護(hù)套內(nèi)且位于帶激光筆的磁棒的前方；磁棒設(shè)有殼體、衍射光柵、激光發(fā)射頭、正負(fù)極彈簧、開關(guān)、磁體、激光頭外套和激光筆外套，激光頭外套設(shè)于殼體前端，激光筆外套設(shè)于殼體內(nèi)，激光發(fā)射頭、正負(fù)極彈簧設(shè)于激光筆外套內(nèi)，磁體設(shè)于殼體前端并圍繞激光頭外套，衍射光柵設(shè)于激光頭外套內(nèi)前端，激光發(fā)射頭設(shè)于激光頭外套內(nèi)且位于衍射光柵后方，負(fù)極彈簧設(shè)于電路板與干電池負(fù)極之間，正極彈簧設(shè)于干電池正極與開關(guān)之間。
【專利說明】一種楞次定律演示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種物理教學(xué)儀器，尤其是涉及一種楞次定律演示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 榜次定律是一條電磁學(xué)的定律，從電磁感應(yīng)得出感應(yīng)電動勢的方向，可確定感應(yīng) 電流的方向。為了講解楞次定律，需要采用演示裝置。傳統(tǒng)的演示裝置中，采用電流表來反 映感應(yīng)電流的方向，采用條形磁鐵來產(chǎn)生磁場，通過判斷線圈外部電流的方向來讓學(xué)生識 另IJ，這種方式不直觀，由于感應(yīng)電流是一個瞬間的過程，有的同學(xué)恰好在電流表指針復(fù)位的 時候看到指針的偏轉(zhuǎn)方向而導(dǎo)致了感應(yīng)電流方向的判斷失誤。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的在于提供結(jié)構(gòu)簡單、操作便利、觀察直觀的一種楞次定律演示 裝直。
[0004] 本實用新型包括支架、螺線管內(nèi)軸管、線圈、上部線圈燈管、上燈管背板、下部線圈 燈管、下燈管背板、左護(hù)套、右護(hù)套、帶激光筆的磁棒和磁感線顯示板；
[0005] 所述螺線管內(nèi)軸管設(shè)于支架上，線圈纏繞在螺線管內(nèi)軸管外壁上，上燈管背板設(shè) 于支架上部，上部線圈燈管設(shè)于上燈管背板上，下燈管背板設(shè)于支架下部，下部線圈燈管設(shè) 于下燈管背板上，帶激光筆的磁棒與螺線管內(nèi)軸管為可滑動配合，左護(hù)套和右護(hù)套分別設(shè) 于支架的左側(cè)端面和右側(cè)端面，磁感線顯示板設(shè)于左護(hù)套內(nèi)部，且位于帶激光筆的磁棒的 前方；上部線圈燈管和下部線圈燈管均與線圈串聯(lián)，上部線圈燈管和下部線圈燈管均采用 發(fā)光二極管；所述帶激光筆的磁棒設(shè)有殼體、衍射光柵、激光發(fā)射頭、電路板、負(fù)極彈簧、正 極彈簧、干電池、開關(guān)、磁體、激光頭外套和激光筆外套，激光頭外套設(shè)于殼體前端，激光筆 外套設(shè)于殼體內(nèi)，開關(guān)設(shè)于激光筆外套后端，激光發(fā)射頭、電路板、負(fù)極彈簧、正極彈簧和干 電池設(shè)于激光筆外套內(nèi)，磁體設(shè)于殼體前端，并圍繞住所述激光頭外套，衍射光柵設(shè)于激光 頭外套內(nèi)前端，激光發(fā)射頭設(shè)于激光頭外套內(nèi)且位于衍射光柵后方，電路板設(shè)于殼體內(nèi)腔， 干電池設(shè)于殼體內(nèi)腔，負(fù)極彈簧設(shè)于電路板與干電池負(fù)極之間，正極彈簧設(shè)于干電池正極 與開關(guān)之間。
[0006] 所述支架上可設(shè)有左側(cè)圓形護(hù)板，左側(cè)圓形護(hù)板端面最好設(shè)有接線柱以及順時針 電流方向顯示箭頭和逆時針電流方向顯示箭頭。
[0007] 所述上燈管背板和下燈管背板均設(shè)有紅和綠各一盞發(fā)光二極管（LED燈)，LED燈 用于顯示螺線管中的電流方向，綠燈亮表示電流流出，紅燈亮表示電流流入。
[0008] 與傳統(tǒng)的楞次定律演示裝置比較，本實用新型具有如下突出優(yōu)點：
[0009] 1.將楞次定律實驗螺線管中的適當(dāng)位置切斷，然后在切斷處將發(fā)光二極管（LED) 直接接入線圈，用以直接顯示螺線管線圈中電流的方向。實驗中，線圈本身就是一個產(chǎn)生電 動勢的電源，此時LED顯示的就是電源內(nèi)部電流的方向，克服了原有實驗中電流表只顯示 電源外部電流的問題，易于被學(xué)生理解，在提高學(xué)生認(rèn)知水平和能力上，有較大改進(jìn)。
[0010] 2.用激光衍射后形成的點陣，模擬磁極附近的磁場，直觀形象，克服了實驗過程中 磁通量變化無法直接"看到"的問題。在實驗方法上有較大突破。
[0011] 3.用發(fā)光二極管顯示電流及方向，能取代電流表，它克服了電流表指針的機(jī)械慣 性，（指針擺動滯后于通電電流)。LED的亮暗與通電電流是瞬時一致的，不存在滯后問題。 LED燈體積小、重量輕、壽命長、價格便宜、易于普及。且更美觀、清晰、新穎，對學(xué)生視覺沖擊 較大，在遠(yuǎn)處也能清晰觀察發(fā)光的暗或亮，紅或綠，比電流表指針擺動實驗效果好得多。
[0012] 4.左側(cè)護(hù)板用帶箭頭的LED顯示線圈電流繞向，更清晰，且即使有色盲的學(xué)生也 能觀察電流方向。它從兩個方位上滿足了實驗中對該實驗的要求及表達(dá)：正面，線圈中電流 是流出或流入；側(cè)面：線圈中電流是順時針方向還是逆時針方向。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2為本實用新型實施例的帶激光筆的磁棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖3為圖1中的左側(cè)圓形護(hù)板和左護(hù)套的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 參見圖1?3,本實施例設(shè)有左側(cè)圓形護(hù)板1、上部線圈燈管2 (數(shù)量5個)、前段線 圈3、中段線圈4、后段線圈5、上燈管背板6、右側(cè)圓形護(hù)板7、右護(hù)套8、滑管9、右支架10、 下部線圈燈管11 (數(shù)量5個)、下燈管背板12、左支架13、左護(hù)套14、螺線管內(nèi)軸管15、接線 柱16、磁感線顯示板17、線圈圓隔板18和帶激光筆的磁棒20。
[0017] 上燈管背板6和下燈管背板12設(shè)于左支架13與右支架10之間，左支架13與右 支架10之間設(shè)有螺線管內(nèi)軸管15,螺線管內(nèi)軸管15的外壁纏繞線圈3?5,上部線圈燈管 2設(shè)于上燈管背板6上，下部線圈燈管11設(shè)于下燈管背板12上，左側(cè)圓形護(hù)板1設(shè)于左支 架13外端面，右側(cè)圓形護(hù)板7設(shè)于右支架10外端面，左護(hù)套14設(shè)于左側(cè)圓形護(hù)板1外端 面，右護(hù)套8設(shè)于右側(cè)圓形護(hù)板7外端面，接線柱16設(shè)于左側(cè)圓形護(hù)板1外端面，磁感線顯 示板17設(shè)于左護(hù)套14內(nèi)部，滑管9設(shè)于螺線管內(nèi)軸管15內(nèi)。上部線圈燈管2和下部線圈 燈管11分別與線圈3?5的導(dǎo)線串聯(lián)。前段線圈3、中段線圈4和后段線圈5通過上部線 圈燈管2和下部線圈燈管11構(gòu)成串聯(lián)，上部線圈燈管2和下部線圈燈管11的電流方向即 為線圈3?5的即時電流方向。上部線圈燈管2和下部線圈燈管11均采用發(fā)光二極管，每 個燈管內(nèi)均設(shè)紅色和綠色各一盞LED燈，LED燈用于顯示線圈的電流方向，綠燈亮表示電流 流出，紅燈亮表示電流流入。使用時，帶激光筆的磁棒20沿滑管9內(nèi)部滑動。帶激光筆的 磁棒20設(shè)有殼體201、衍射光柵202、激光發(fā)射頭203、電路板204、負(fù)極彈簧205、正極彈簧 206、干電池207、開關(guān)208、磁體209、激光頭外套210和激光筆外套211，激光頭外套210設(shè) 于殼體201前端，激光筆外套211設(shè)于殼體201內(nèi)，開關(guān)208設(shè)于激光筆外套211后端，激 光發(fā)射頭203、電路板204、負(fù)極彈簧205、正極彈簧206和干電池207設(shè)于激光筆外套211 內(nèi)，磁體209設(shè)于殼體201前端，并圍繞住所述激光頭外套210,衍射光柵202設(shè)于激光頭 外套210內(nèi)前端，激光發(fā)射頭203設(shè)于激光頭外套210內(nèi)且位于衍射光柵202后方，電路板 204設(shè)于殼體201內(nèi)腔，干電池207設(shè)于殼體201內(nèi)腔，負(fù)極彈簧205設(shè)于電路板204與干 電池207負(fù)極之間，正極彈簧206設(shè)于干電池207正極與開關(guān)208之間。
[0018] 所述左側(cè)圓形護(hù)板1外端面還設(shè)有順時針電流方向顯示箭頭111和逆時針電流方 向顯示箭頭112。
[0019] 圖1中帶激光筆的磁棒20前的許多放射線表示激光線，激光線的數(shù)量是由磁通量 決定(此處應(yīng)改為：激光線的數(shù)量可模擬磁通量的大小)。圖1和圖2中標(biāo)記"N"和"S"表 示帶激光筆的磁棒20的磁極。
[0020] 圖3中的小圓圈陣列表示激光顯示的磁力線點陣列，由磁力線點陣列可看出磁通 量的大小。
[0021] 下面給出本實施例的演示步驟簡要說明：
[0022] 1.首先，用指南針驗明帶激光筆的磁棒的N、S極。
[0023] 2.用疊層電池插入接線柱，驗明電流方向與裝置中各部分LED燈的發(fā)光關(guān)系(本 實驗裝置中，當(dāng)電池的正、負(fù)極接觸接線柱+、_極時，順時針綠色箭頭亮，表示電流沿順時 針方向流。螺線管上方顯示板5個綠色LED燈亮，表示螺線管線圈上部電流向外流，螺線管 下方顯示板上5個綠色LED燈亮，表示螺線管線圈下方電流向里（內(nèi))流(無論通電電池或感 應(yīng)電流均一樣)。
[0024] 3.接通帶激光筆的磁棒的開關(guān)，帶有激光筆的磁棒N極從右側(cè)導(dǎo)軌插入磁線圈里 面(此句改為：帶有激光筆的磁棒N極從右側(cè)導(dǎo)軌快速插入線圈里面時)，可以觀察到：左側(cè) 護(hù)板顯示屏上激光束點陣數(shù)由少變多。說明線圈中磁通量增加，且左側(cè)護(hù)板上順時針綠色 箭頭亮。說明線圈中感應(yīng)電流沿順時針方向流(線圈上方綠燈亮，線圈下方紅燈亮)。
【權(quán)利要求】
1. 一種楞次定律演示裝置，其特征在于，包括支架、螺線管內(nèi)軸管、線圈、上部線圈燈 管、上燈管背板、下部線圈燈管、下燈管背板、左護(hù)套、右護(hù)套、帶激光筆的磁棒和磁感線顯 示板； 螺線管內(nèi)軸管設(shè)于支架上，線圈纏繞在螺線管內(nèi)軸管外壁上，上燈管背板設(shè)于支架上 部，上部線圈燈管設(shè)于上燈管背板上，下燈管背板設(shè)于支架下部，下部線圈燈管設(shè)于下燈管 背板上，帶激光筆的磁棒與螺線管內(nèi)軸管為可滑動配合，左護(hù)套和右護(hù)套分別設(shè)于支架的 左側(cè)端面和右側(cè)端面，磁感線顯示板設(shè)于左護(hù)套內(nèi)部，且位于帶激光筆的磁棒的前方；上 部線圈燈管和下部線圈燈管均與線圈串聯(lián)，上部線圈燈管和下部線圈燈管均采用發(fā)光二極 管；所述帶激光筆的磁棒設(shè)有殼體、衍射光柵、激光發(fā)射頭、電路板、負(fù)極彈簧、正極彈簧、干 電池、開關(guān)、磁體、激光頭外套和激光筆外套，激光頭外套設(shè)于殼體前端，激光筆外套設(shè)于殼 體內(nèi)，開關(guān)設(shè)于激光筆外套后端，激光發(fā)射頭、電路板、負(fù)極彈簧、正極彈簧和干電池設(shè)于激 光筆外套內(nèi)，磁體設(shè)于殼體前端，并圍繞住所述激光頭外套，衍射光柵設(shè)于激光頭外套內(nèi)前 端，激光發(fā)射頭設(shè)于激光頭外套內(nèi)且位于衍射光柵后方，電路板設(shè)于殼體內(nèi)腔，干電池設(shè)于 殼體內(nèi)腔，負(fù)極彈簧設(shè)于電路板與干電池負(fù)極之間，正極彈簧設(shè)于干電池正極與開關(guān)之間。
2. 如權(quán)利要求1所述一種楞次定律演示裝置，其特征在于，所述支架上設(shè)有左側(cè)圓形 護(hù)板，左側(cè)圓形護(hù)板端面設(shè)有接線柱以及順時針電流方向顯示箭頭和逆時針電流方向顯示 箭頭。
3. 如權(quán)利要求1所述一種楞次定律演示裝置，其特征在于，所述上部線圈燈管和下部 線圈燈管的數(shù)量各為5個，每個燈管內(nèi)均設(shè)有紅和綠各一盞發(fā)光二極管。
【文檔編號】G09B23/18GK203838928SQ201420118277
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】曹煜, 闕永華, 錢永昌, 練仰賢 申請人:廈門外國語學(xué)校