一種電流磁效應演示教具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電流磁效應演示教具，包括有有機玻璃管、有機玻璃支架和塑料面板，所述有機玻璃管垂直固定在有機玻璃支架上，所述有機玻璃管內裝有水，水中有浮子；所述有機玻璃管側壁上纏繞有漆包線，還包括有接線柱，所述漆包線的抽頭與所述接線柱連接，所述接線柱上設有三根連接導線，所述三根連接導線的一端與所述接線柱相連，另一端分別為接點A、接點B、接點C；所述塑料面板上設有電流表和電路，所述電流表和電路連接為一體；所述電流磁效應演示教具運行時，所述電路與三個接點中任意兩個接點連接。該教具結構簡單，操作方便，成本低廉，實驗顯示效果直觀，顯著，便于學生進行觀察、學習、理解和掌握相關知識。
【專利說明】一種電流磁效應演示教具
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及教學演示工具領域，具體涉及一種電流磁效應演示教具。
【背景技術】
[0002]眾所周知地，電流的磁效應是中學學習物理學中電磁現象的重要基礎。學生在學習時需要明確兩點:1、通電導體周圍存在磁場；2、磁場的方向與電流的方向有關。但是僅僅是理論對于學生比較難以理解。為了讓學生更好的理解和掌握知識點，演示實驗必不可少。形象的演示教具可以給學生更為直觀的感受，激發他們的學習興趣。
[0003]然而，目前傳統的電流磁效應演示教具的效果不明顯，主要原因在于線圈通電后產生的磁場很小導致小磁針的偏轉微弱，不易觀察和理解。
[0004]如用小磁針演示電流磁效應的教具，該教具用導線將電池的正負極直接連接并放在演示磁針的上方，磁針轉動但轉動幅度不大，遠處的同學很難觀察到小磁針微小的變化。這樣的演示效果蜻蜓點水，沒有起到演示實驗所需要的直觀明了的作用。再者用電池做電源，由于發生短路，用過幾次就要更換電池，造成較大的浪費，而且容易產生在物理電路學習中明確指出過的絕對不能發生的短路現象。
[0005]還如用加入銜鐵增加電流磁效應效果的演示教具，由于通電導線周圍存在的磁場很微弱，為了得到穩定較強的磁場，做實驗時往往會在線圈中加入銜鐵，也就是電磁鐵，以增加磁場強度。該教具通過觀察線圈吸引大頭針的數量來判斷磁場強弱。雖然加入銜鐵后，實驗效果是明顯了，但還是存在兩個問題:1、物理學中奧斯特的實驗認為通電導體周圍存在磁場，里面并沒有提到鐵這個物質。而且鐵是容易被磁化的物質，被磁化的鐵也是可以吸引大頭針，這樣學生會誤解，到底是磁化的鐵釘吸引了大頭針還是線圈產生磁場后吸引的大頭針。2、這個演示實驗無法清楚、明顯演示電流的方向和磁場方向之間的關系。
[0006]因此，如何清楚、明顯演示電流的磁效應，以便于學生觀察、理解和掌握，已經成為教授物理學中電磁現象亟待解決的問題，值得本領域的教職人員進行深入的研究和探討。
實用新型內容
[0007]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種新型的電流磁效應演示教具，以一種更新穎更形象的教具來呈現這個經典的電磁理論，用于解決現有技術中缺乏清楚、明顯、直觀演示電流的磁效應以便于學生進行觀察、學習、理解和掌握的問題。
[0008]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種電流磁效應演示教具，包括有有機玻璃管、有機玻璃支架和塑料面板，所述有機玻璃管垂直固定在有機玻璃支架上，所述有機玻璃管內裝有水，水中有浮子；所述有機玻璃管側壁上纏繞有漆包線，還包括有接線柱，所述漆包線的抽頭與所述接線柱連接，所述接線柱上設有三根連接導線，所述三根連接導線的一端與所述接線柱相連，另一端分別為接點A、接點B、接點C ;所述塑料面板上設有電流表和電路，所述電流表和電路連接為一體；所述電流磁效應演示教具運行時，所述電路與三個接點中任意兩個接點連接。[0009]優選地，所述有機玻璃管是透明的。
[0010]優選地，所述浮子為帶鐵浮子或磁鐵浮子。
[0011]優選地，所述漆包線的抽頭具體指所述漆包線在有機玻璃管表面纏繞，在達到需要的纏繞線圈匝數時，從漆包線中抽出來的接頭。
[0012]優選地，所述漆包線在纏繞線圈的起始位置抽頭通過所述接線柱與設有接點A的連接導線連接；所述漆包線在纏繞線圈匝數至150匝處抽頭通過所述接線柱與設有接點B的連接導線連接；所述漆包線在纏繞線圈匝數至400匝處抽頭通過所述接線柱與設有接點C的連接導線連接。
[0013]優選地，所述漆包線在有機玻璃管表面纏繞完成后用透明膠帶包住。
[0014]優選地，所述電流磁效應演示教具外接有電源。
[0015]如上所述，本實用新型的一種電流磁效應演示教具，具有以下有益效果:
[0016]①本實用新型提供的一種電流磁效應演示教具，借助了水的浮力，通過水中帶有鐵釘或磁鐵的浮子被玻璃管外線圈通電后產生的磁場吸引，而偏移原始位置的程度和方向來體現電流磁場強度的大小及方向，將傳統的水平面上的實驗演示轉化到豎直面上演示，實驗效果更直觀，更顯著，即使坐在后排的學生也可以非常清晰的看到實驗現象。
[0017]②本實用新型提供的一種電流磁效應演示教具，結構簡單，操作方便，成本低廉。
[0018]③本實用新型提供的一種電流磁效應演示教具，能夠清楚、明顯演示電流的磁效應，激發學生的學習興趣，便于學生進行觀察、學習、理解和掌握相關物理知識。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1顯示為本實用新型的帶鐵浮子電流磁效應演示示意圖
[0020]圖2顯示為本實用新型的磁鐵浮子電流磁效應演示示意圖
[0021]附圖標記
[0022]I有機玻璃管
[0023]2有機玻璃支架
[0024]3塑料面板
[0025]4接線柱
[0026]5 水
[0027]6漆包線
[0028]7連接導線
[0029]8 接點 A
[0030]9 接點 B
[0031]10 接點 C
[0032]11電流表
[0033]12 電路
[0034]13 浮子
【具體實施方式】
[0035]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點及功效。
[0036]請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0037]如圖1-2所示，本實用新型提供一種電流磁效應演示教具，包括有有機玻璃管1、有機玻璃支架2和塑料面板3，所述有機玻璃管I垂直固定在有機玻璃支架2上，所述有機玻璃管I內裝有水5，水5中有浮子13 ;所述有機玻璃管I側壁上纏繞有漆包線6，還包括有接線柱4，所述漆包線6的抽頭與所述接線柱4連接，所述接線柱4上設有三根連接導線7，所述三根連接導線7的一端與所述接線柱4相連，另一端分別為接點A8、接點B9、接點ClO ；所述塑料面板3上設有電流表11和電路12，所述電流表11和電路12連接為一體；所述電流磁效應演示教具運行時，所述電路12與三個接點中任意兩個接點連接。
[0038]所述有機玻璃管I是透明的。所述浮子13為帶鐵浮子或磁鐵浮子。
[0039]所述電流磁效應演示教具外接有電源。
[0040]本實用新型的 操作步驟如下:
[0041]I)用直徑為0.5mm的漆包線6，在直徑為5CM的有機玻璃管I上繞制線圈，繞制線圈時盡量均勾，在起始位直留一抽頭，在150阻時留出一抽頭，然后繼續繞制，400阻后留一抽頭，線圈繞制完成后用透明膠帶包好，以防脫落。將所述漆包線6在纏繞線圈的起始位置抽頭通過所述接線柱4與設有接點A的連接導線7連接；所述漆包線6在纏繞線圈匝數至150匝處抽頭通過所述接線柱4與設有接點B的連接導線7連接；所述漆包線6在纏繞線圈匝數至400匝處抽頭通過所述接線柱4與設有接點C的連接導線7連接。
[0042]2)將有機玻璃管I固定在有機玻璃支架2上，裝水5，如圖1放入浮子13為帶鐵浮子，同時在塑料面板3上安裝電流表11和電路12，分別選擇兩個接點與電路12連接，打開外接電源。
[0043]3)借助了水5的浮力，帶鐵的浮子懸浮在水面上，處于平衡狀態。通電后，當纏繞漆包線6產生磁場后，浮子13受到磁場作用，只需要一個很小的力，平衡被打破，浮子13就會被吸引至線圈位置。
[0044]4)本教具將磁場的大小轉化成距離這一直觀的量來展現，磁場強度越強，就可以從更遠的位置吸引帶鐵浮子。本教具通過用控制變量的實驗方法來探究通電線圈產生磁場的強弱的相關因素，具體結果見表1。
[0045]表1通電線圈的磁場強弱數據表
[0046]
【權利要求】
1.一種電流磁效應演示教具，其特征在于，包括有有機玻璃管(I )、有機玻璃支架(2)和塑料面板(3 )，所述有機玻璃管(I)垂直固定在有機玻璃支架(2 )上，所述有機玻璃管(I)內裝有水(5 )，水(5 )中有浮子(13 );所述有機玻璃管(I)側壁上纏繞有漆包線(6 )，還包括有接線柱(4)，所述漆包線(6)的抽頭與所述接線柱(4)連接，所述接線柱(4)上設有三根連接導線(7)，所述三根連接導線(7)的一端與所述接線柱(4)相連，另一端分別為接點A(8 )、接點B (9 )、接點C (IO );所述塑料面板(3 )上設有電流表(11)和電路(12 )，所述電流表(11)和電路(12)連接為一體；所述電流磁效應演示教具運行時，所述電路(12)與三個接點中任意兩個接點連接。
2.根據權利要求1所述的一種電流磁效應演示教具，其特征在于，所述浮子(13)為帶鐵浮子或磁鐵浮子。
3.根據權利要求1所述的一種電流磁效應演示教具，其特征在于，所述電流磁效應演示教具外接有電源。
【文檔編號】G09B23/18GK203616927SQ201320804022
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】吳雯 申請人:上海市楊浦區青少年科技站