一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，包括一個(gè)由上下箱體組成并可以開啟的箱體，箱體下方設(shè)有兩個(gè)直流電源和電壓可調(diào)的交流電源，所述箱體下方還設(shè)電源變壓器和存放儀器附件的置物格；箱體上方設(shè)置有演示區(qū)域，所述演示區(qū)域整合了幾種電磁實(shí)驗(yàn)的電路，利用儀器及附件就能完成實(shí)驗(yàn)的演示，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀的電磁演示實(shí)驗(yàn)箱，便于學(xué)生理解，提高教學(xué)質(zhì)量。
【專利說明】一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于教學(xué)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種物理電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器。

【背景技術(shù)】
[0002]物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)對(duì)物理教學(xué)的成功與否起著至關(guān)重要的作用，特別對(duì)教師教學(xué)演示顯得更尤為重要，對(duì)于高中物理電磁感應(yīng)部分來說，我們教師用演示儀器大多數(shù)是借助學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行演示，每個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器單獨(dú)存放，實(shí)驗(yàn)操作也過于繁瑣，鐵芯、線圈等器材在不同實(shí)驗(yàn)中重復(fù)配置，既浪費(fèi)了資源，也不利于各個(gè)實(shí)驗(yàn)的整合操作，難以使學(xué)生得到系統(tǒng)直觀的認(rèn)知，缺少教師專用的電磁學(xué)綜合演示器材。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的問題就是提供一種便于教師使用、結(jié)構(gòu)緊湊、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀的電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，便于學(xué)生理解，提高教學(xué)質(zhì)量。
[0004]為解決以上問題，本實(shí)用新型一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，包括一個(gè)由上下箱體組成并可以開啟的箱體，箱體下方設(shè)有兩個(gè)直流電源和電壓可調(diào)的交流電源，所述箱體下方還設(shè)電源變壓器和存放儀器附件的格子；箱體上方設(shè)置有演示區(qū)域，其特征是:所述演示區(qū)域包括:
[0005]變壓器演示電路，所述變壓器演示電路設(shè)置有五個(gè)燈泡，所述燈泡分別與一個(gè)開關(guān)串聯(lián)形成電路，所述每組燈泡與開關(guān)的串聯(lián)電路兩端均設(shè)置有接線口 ；
[0006]楞次定律演示電路，所述楞次定律演示電路設(shè)置有兩只二極管，所述兩只發(fā)光二極管反向并聯(lián)后兩端設(shè)置接線口；
[0007]斷開自感演示電路，所述斷開自感演示電路設(shè)置有一只小燈泡，所述小燈泡并聯(lián)接線口后再串聯(lián)由一個(gè)開關(guān)和接線口組成的電路；
[0008]閉合自感演示電路，所述閉合自感演示電路設(shè)置兩只相同燈泡，所述兩只燈泡串聯(lián)后與一個(gè)可變電阻串聯(lián)，所述兩只燈泡之間和所述可變電阻與接線口之間還設(shè)置一個(gè)由一個(gè)開關(guān)和一個(gè)接線口串聯(lián)組成的電路。
[0009]優(yōu)選地，所述儀器附件包括:彈簧、條形鐵芯、小線圈、鐵支架、導(dǎo)線、大線圈、條形磁鐵、鋁環(huán)、電源線。
[0010]優(yōu)選地，所述小線圈上和大線圈上設(shè)置不同匝數(shù)的接線口。
[0011]優(yōu)選地，所述演示區(qū)域內(nèi)還設(shè)有靈敏電流計(jì)和變壓器實(shí)驗(yàn)組合插口。
[0012]優(yōu)選地，所述箱體外側(cè)設(shè)置帶有保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)的電源接口和一個(gè)電源總開關(guān)，內(nèi)側(cè)設(shè)置電壓調(diào)節(jié)旋鈕，電源電壓表和電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)。
[0013]通過以上技術(shù)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單合理、能綜合演示的實(shí)驗(yàn)數(shù)量多、實(shí)驗(yàn)操作簡單、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、方便實(shí)用，便于教師教學(xué)和學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。其中核心部件(鐵芯、線圈等)可以在所有實(shí)驗(yàn)中得到重復(fù)使用；線路結(jié)構(gòu)的綜合布局、模塊分部、插接相連也易于操作為該實(shí)驗(yàn)箱設(shè)計(jì)的新穎之處。此外，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)演示方法上做出改進(jìn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1 一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱的立體示意圖
[0015]圖2演示法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路圖
[0016]圖3演示法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)另一種實(shí)現(xiàn)方式
[0017]圖4演示楞次定律實(shí)驗(yàn)電路圖
[0018]圖5演示閉合自感實(shí)驗(yàn)電路圖
[0019]圖6演示斷開自感實(shí)驗(yàn)電路圖
[0020]圖7演示跳環(huán)實(shí)驗(yàn)電路圖
[0021]圖8演示變壓器原理實(shí)驗(yàn)電路圖
[0022]圖中1.箱體，101.U形鐵芯，102.彈簧，103.直鐵芯，104.小線圈，105.鐵支架，106.導(dǎo)線，107.大線圈，108.條形磁鐵，109.鋁環(huán)，110.電源插頭，2.變壓器演示電路，
21.靈敏電流計(jì)，3.演示區(qū)域，4.楞次定律演示電路，41.發(fā)光二極管，5.斷開自感演示電路，51.線圈接線口，52.直流電源接線口，6.閉合自感演示電路，61.大線圈接線口，62.直流電源接線口，7.直流電源，8.電壓調(diào)諧旋鈕，9.變壓器組合插口，11.置物格，12.電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)，13.交流電源，14.電源，15.電源總開關(guān)，16.電源電壓表，17.電源變壓器。

【具體實(shí)施方式】
[0023]一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，包括一個(gè)可以開啟的箱體1，箱體I下方設(shè)有可調(diào)節(jié)電壓的交流電源13和兩個(gè)直流電源7，箱體下方還設(shè)有調(diào)節(jié)電源電壓的電源變壓器17和放置儀器附件的格子14 ;箱體上方設(shè)置有演示區(qū)域3，包括:
[0024]變壓器演示電路2，所述變壓器演示電路設(shè)置有五個(gè)燈泡，每個(gè)燈泡分別與一個(gè)開關(guān)串聯(lián)形成一組電路，每組電路兩端均設(shè)置有接線口 ；
[0025]楞次定律演示電路4，所述楞次定律演示電路設(shè)置有兩只二極管41，所述兩只發(fā)光二極管反向并聯(lián)后兩端設(shè)置接線口；
[0026]斷開自感演示電路5，所述斷開自感演示電路設(shè)置有一只小燈泡，所述小燈泡并聯(lián)一個(gè)接線口，所述小燈泡串聯(lián)一個(gè)開關(guān)和接線口組成的電路；
[0027]閉合自感演示電路6，所述閉合自感演示電路設(shè)置兩只相同燈泡，所述兩只燈泡串聯(lián)后與一個(gè)可變電阻11串聯(lián)，所述兩只燈泡之間和所述可變電阻11與接線口之間還設(shè)置一個(gè)由一個(gè)開關(guān)和一個(gè)接線口串聯(lián)組成的電路。
[0028]優(yōu)選地，所述儀器附件包括:彈簧102、條形鐵芯103、小線圈104、鐵支架105、導(dǎo)線
106、大線圈107、條形磁鐵108、鋁環(huán)109、電源線110。
[0029]優(yōu)選地，所述小線圈104和大線圈107上均設(shè)置不同匝數(shù)接線口。
[0030]優(yōu)選地，所述演示區(qū)域3內(nèi)還設(shè)有靈敏電流計(jì)21和變壓器實(shí)驗(yàn)組合插口 9，所述組合插口可用于連接變壓器實(shí)驗(yàn)演示電路的連接。
[0031]優(yōu)選地，所述箱體外側(cè)設(shè)置帶有保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)的電源接口 14和一個(gè)電源總開關(guān)15，內(nèi)側(cè)設(shè)置電壓調(diào)節(jié)旋鈕8、用于顯示電源的電壓表16和電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)12。
[0032]圖2所示演示法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將大線圈107并接入直流電源7并套入U(xiǎn)形鐵芯101 —邊，所述U形鐵芯101套入大線圈的一邊上方豎直放置條形鐵芯103，將小線圈104套裝于條形鐵芯103上，小線圈104接入靈敏電流計(jì)21形成閉合回路。
[0033]圖3所示法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)另一種實(shí)施方式，將鐵支架105固定于箱體上，將帶有彈簧102的磁鐵108帶彈簧一端固定在鐵支架105上，條形磁鐵108下方放置大線圈
107,調(diào)節(jié)條形磁鐵108高度使下端位于小線圈104中心,小線圈104接入靈敏電流計(jì)21。
[0034]圖4演示驗(yàn)證楞次定律時(shí)，將大線圈107接入楞次定律演示電路4，條形磁鐵108插入和拔出大線圈107可見發(fā)光二極管41交替點(diǎn)亮。
[0035]圖5為閉合自感電路圖，將條形鐵芯103和U形鐵芯101組合成閉合鐵芯，將直流電源7接入所述閉合自感演示電路6中的電源接線口 61，將大線圈107接入大線圈接線口62。操作時(shí)，先將變阻器調(diào)到最大值，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的值，使兩只小燈泡亮度相同后，打開開關(guān)。再次閉合開關(guān)時(shí)，一只小燈泡明顯比另外一只延遲點(diǎn)亮。
[0036]圖6為斷開自感實(shí)驗(yàn)電路圖，將條形鐵芯103和U形鐵芯101組合成閉合鐵芯，將所述閉合鐵芯上的線圈104接入斷開自感演示電路5中的小線圈接線口 51，然后將直流電源7接入電源接線口 52，形成閉合回路。
[0037]圖7為跳環(huán)實(shí)驗(yàn)電路圖，將條形鐵芯103豎直放置在U形鐵芯101的端面上，套入大線圈107及鋁環(huán)109，鋁環(huán)109放置在大線圈107上方，將大線圈107接交流電源13形成閉合回路。
[0038]圖8為變壓器實(shí)驗(yàn)電路圖，將條形鐵芯103和U形鐵芯101組合成閉合鐵芯，采用小線圈104為原線圈，大線圈107為負(fù)載線圈，燈泡D1-D5通過變壓器實(shí)驗(yàn)組合插口 9分別與變壓器線圈107的0-1600匝接線口、200-1600匝接線口、0-800匝接線口、200-800匝接線口、0-200匝接線口連接形成閉合回路，開關(guān)同時(shí)處于閉合狀態(tài)，將變壓器線圈104兩端接在交流電源上，接入電源13，調(diào)節(jié)電壓調(diào)諧旋8鈕使電壓慢慢增大至燈泡D5開始發(fā)光為止，此時(shí)觀察到五個(gè)燈泡的亮度從D1-D5逐漸減弱。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，包括一個(gè)由上下箱體組成并可以開啟的箱體(1)，下箱體設(shè)有兩個(gè)直流電源(7 )和電壓可調(diào)的交流電源(13 )，所述箱體下方還設(shè)有電源變壓器(17 )和至少一個(gè)存放儀器附件的置物格(14);上箱體設(shè)置有演示區(qū)域(3)，其特征是:所述演示區(qū)域包括: 變壓器演示電路(2)，所述變壓器演示電路設(shè)置有五個(gè)燈泡，所述燈泡分別與一個(gè)開關(guān)串聯(lián)形成電路，所述的串聯(lián)電路兩端均設(shè)置有接線口 ； 楞次定律演示電路(4)，所述楞次定律演示電路設(shè)置有兩只二極管(41)，所述兩只發(fā)光二極管反向并聯(lián)后兩端設(shè)置接線口； 斷開自感演示電路(5)，所述斷開自感演示電路設(shè)置有一只小燈泡，所述小燈泡并聯(lián)接小線圈線口(51)后再串聯(lián)由一個(gè)開關(guān)和電源接線口(52)組成的電路； 閉合自感演示電路(6)，所述閉合自感演示電路設(shè)置兩只相同燈泡，所述兩只燈泡串聯(lián)后與一個(gè)可變電阻串聯(lián)，所述兩只燈泡之間和所述可變電阻與電源接線口(61)之間還設(shè)置一個(gè)由一個(gè)開關(guān)和一個(gè)大線圈接線口(62)串聯(lián)組成的電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，其特征在于:所述儀器附件包括:彈簧(102)、條形鐵芯(103)、小線圈(104)、鐵支架(105)、導(dǎo)線(106)、大線圈(107)、條形磁鐵(108)、鋁環(huán)(109)、電源線(110)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，其特征在于:所述小線圈(104)和大線圈(107)上均設(shè)置不同匝數(shù)的接線口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，其特征在于:所述演示區(qū)域內(nèi)還設(shè)有靈敏電流計(jì)(21)和變壓器實(shí)驗(yàn)組合插口( 9 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電磁實(shí)驗(yàn)演示箱，其特征在于:所述箱體(I)下方外側(cè)設(shè)置帶有保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)的電源接口(14)和一個(gè)電源總開關(guān)(15)，內(nèi)側(cè)設(shè)置電壓調(diào)節(jié)旋鈕(8)、電源電壓表(17)和電壓表轉(zhuǎn)換開關(guān)(12)。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK204102404SQ201420485953
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】孟祥義, 崔榮艷, 王廣軍 申請(qǐng)人:孟祥義