本實(shí)用新型屬于電磁學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能電磁鐵演示儀，特別是集初中物理電磁鐵影響因素演示、空氣凈化、電磁鐵磁場(chǎng)演示等功能一體的一種多功能電磁鐵演示儀。

背景技術(shù)：

初中物理實(shí)驗(yàn)中電磁鐵實(shí)驗(yàn)，是通過電磁鐵研究其磁性的強(qiáng)弱。通電后，直觀效果只能通過鐵釘吸引回形針間接反映；改變電流后，電磁鐵的極性也無法判定，現(xiàn)有教學(xué)儀只在斷電后磁性消失有了改進(jìn)，操作繁瑣復(fù)雜。不能滿足學(xué)生對(duì)電磁鐵全面認(rèn)識(shí)，性能比較單一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型實(shí)施的目的在于提供一種多功能電磁鐵教學(xué)儀，旨在解決現(xiàn)有的電磁鐵教學(xué)儀具有的僅僅研究電磁鐵磁性的影響因素的問題，增加顯示電磁鐵磁場(chǎng)、電磁鐵極性、凈化空氣的功能。

本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下：一種多功能電磁鐵演示儀，所述杯子包括一玻璃底板及一擋板，所述擋板接合在玻璃底板上，其特征在于，所述擋板僅以半圓周方式接合玻璃底板的一側(cè)，所述玻璃底板上部還有電磁鐵、永磁體指針，所述擋板內(nèi)側(cè)分別設(shè)置有滑動(dòng)變阻器、電極片及電池凹槽，所述擋板外側(cè)還設(shè)置有空氣凈化器。

進(jìn)一步地，所述玻璃底板內(nèi)部中空，所述玻璃底板內(nèi)部平鋪有一層細(xì)鐵屑。

進(jìn)一步地，所述電磁鐵內(nèi)嵌于玻璃底板，所述電磁鐵兩端各設(shè)置有一個(gè)永磁體指針。

進(jìn)一步地，所述電磁鐵上環(huán)繞有四段各五十匝的線圈，所述線圈之間有接頭可相互連接，所述永磁體指針上標(biāo)明N、S極。

進(jìn)一步地，所述電池凹槽共有三個(gè)，所述電池凹槽并排陳列，所述電池凹槽內(nèi)各有兩個(gè)正負(fù)電極片。

進(jìn)一步地，所述還包括一內(nèi)置于凹槽內(nèi)的滑動(dòng)變阻器，所述滑動(dòng)變阻器可通過導(dǎo)線和電極片A1、A2、B1、B2、C1、C2分別連接。

進(jìn)一步地，所述還包括一外接10歐姆電阻，所述滑動(dòng)變阻器20Ω/0.5A。

進(jìn)一步地，所述擋板外側(cè)還外接有一空氣凈化器。所述空氣凈化器為鋰電池供電，所述空氣凈化器沒有導(dǎo)線接口，所述空氣凈化器可拆卸。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、可從玻璃底板直接看出電磁鐵磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度有無和分布情況，電磁鐵兩極磁感應(yīng)強(qiáng)度不對(duì)稱，即電磁鐵兩極磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，通過進(jìn)一步探究，靠近電磁鐵中部磁場(chǎng)最弱的地方不在正中間，可能原因是磁鐵久置發(fā)生磁變，由于內(nèi)部或外部原因的作用使條形磁鐵周圍的磁場(chǎng)分布發(fā)生改變，也可通過鐵屑的分布情況可以描繪出磁感線的分布情況,磁感線分布密的地方磁場(chǎng)強(qiáng),反之就弱。磁性的有無和磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小在另一實(shí)施例中也可通過外接磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)測(cè)出。

2、可從永磁體指針觀察出電磁鐵的兩極N、S變化情況。當(dāng)永磁體指針的N極指向電磁鐵的一端時(shí)，則根據(jù)同級(jí)相斥，異名兩極相引可知所測(cè)電磁鐵一端為S極；同理，當(dāng)永磁體指針的S極指向電磁鐵的一端時(shí)，可知所測(cè)電磁鐵一端為N極。

3、可有電壓、電流選擇，該演示儀設(shè)置了三種電壓、電流選擇，電極片A1為公用的正極，選擇電極片A2、A2B1B2、A2B1B2C1C2時(shí)，電壓分別為1.5V、3V、4.5V。實(shí)驗(yàn)時(shí)可以自由選擇，隨著選擇電壓的增大，電磁鐵內(nèi)的電流強(qiáng)度也隨著增大，其磁性也隨著增強(qiáng)，周圍的磁場(chǎng)強(qiáng)度也隨著增大，可視鐵屑中磁感密度也隨著增大，可從鐵屑或磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)中看出電磁鐵磁性的強(qiáng)弱所發(fā)生的變化。

4、可有電磁鐵環(huán)繞線圈匝數(shù)選擇，該演示儀設(shè)置了三種環(huán)繞匝數(shù)選擇，Q為公用環(huán)繞線圈接頭，選擇W、E、R時(shí)，環(huán)繞線圈匝數(shù)分別為50、100、150。實(shí)驗(yàn)時(shí)可自由選擇，隨著電磁鐵環(huán)繞匝數(shù)增加，在電流相同時(shí),線圈的“匝數(shù)”越多,產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越強(qiáng)，電磁鐵的磁性就越大，同上亦可從鐵屑或磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)中看出電磁鐵磁性強(qiáng)弱所發(fā)生的變化。(磁場(chǎng)強(qiáng)度與匝數(shù)成正比)

5、可凈化實(shí)驗(yàn)中鐵屑及空氣中有害物質(zhì)。通過擋板外側(cè)外接的空氣凈化器對(duì)空中懸浮顆粒物去除，避免有害物質(zhì)對(duì)正在發(fā)育中的學(xué)生健康的損害。

6、使用該多功能電磁鐵演示儀可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟，增加實(shí)驗(yàn)的趣味性和操作性，能直觀的看出電磁鐵磁場(chǎng)的分布情況及磁場(chǎng)強(qiáng)度，有效避免了常用電磁鐵吸引鐵釘實(shí)驗(yàn)中斷電后磁性不能完全消失的問題，永磁體指針避免了原來只能通過安培定則判斷電磁鐵N、S極的不方面性，空氣凈化器保證了實(shí)驗(yàn)的安全性、健康性，促進(jìn)了教學(xué)的直觀具體，玻璃底板中鐵屑能讓學(xué)生直觀感受到磁場(chǎng)，便于教學(xué)。

7、該多功能電磁鐵演示儀克服了傳統(tǒng)電磁鐵演示儀復(fù)雜難懂，操作性不強(qiáng)的缺點(diǎn)，能讓老師靈活的控制變量操作，讓學(xué)生直觀的看出電磁鐵磁場(chǎng)磁性的強(qiáng)弱變化及電磁鐵的極性，解決了電磁鐵磁場(chǎng)分布演示的問題，方便簡(jiǎn)潔，透明直觀，便于教學(xué)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體外觀圖；

附圖標(biāo)號(hào)為：1、玻璃底板；2、滑動(dòng)變阻器；3、電極片；4、電池凹槽；5、擋板；6、空氣凈化器；7、永磁體指針；8、電磁鐵；A、第一電池槽；B、第二電池槽；C、第三電池槽；F1、第一永磁體指針；F2第二永磁體指針；A1、A2、B1、B2、C1、C2電極片。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

相反，本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本實(shí)用新型有更好的了解，在下文對(duì)本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。

如圖1所示，為本實(shí)用新型提供的一種多功能電磁演示儀，所述該多功能電磁演示儀包括一玻璃底板1及一擋板5，所述擋板5以半圓周方式接合在在玻璃底板1一側(cè)，所述玻璃底板1前端內(nèi)部平鋪有一層鐵屑，所述玻璃底板1上內(nèi)嵌有電磁鐵8，所述電磁鐵8兩端有設(shè)置永磁體指針7，所述永磁體指針7兩個(gè)分別為F1、F2，所述擋板5處設(shè)置一滑動(dòng)變阻器2，所述擋板5接合成電池凹槽4，所述電池凹槽4分別是A、B、C，每個(gè)電池凹槽4內(nèi)部各有兩個(gè)電極片3，所述電極片3分別是A1A2、B1B2、C1C2；所述電池凹槽4側(cè)面設(shè)置有一空氣凈化器6，所述空氣凈化器6粘結(jié)于擋板5外側(cè)。

在第一實(shí)施例中，所述多功能電磁鐵演示儀中的條形電磁鐵還可以鐵釘、U形電磁鐵替換。

在第二實(shí)施例中，所述多功能電磁鐵演示儀還包括一電路開關(guān)、10歐姆電阻、導(dǎo)線、電流表，所述電路開關(guān)和電流表通過導(dǎo)線與所述滑動(dòng)變阻器2、電極片3、電磁鐵8串聯(lián)。

在第三實(shí)施例中，所述多功能電磁鐵演示儀還包括一磁強(qiáng)計(jì)，所述磁強(qiáng)計(jì)不接入電路中，所述磁強(qiáng)計(jì)為現(xiàn)有技術(shù)中可測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的設(shè)備即可。

電磁鐵演示儀原理：如圖一所示，三個(gè)電池凹槽中是可供選擇的三節(jié)五號(hào)電池充當(dāng)電源，串聯(lián)電池?cái)?shù)量越多、纏繞線圈圈數(shù)多的電磁鐵，鐵屑構(gòu)成的磁感線越密多，說明它的磁場(chǎng)越大，反之，則磁力小，

電磁鐵的環(huán)繞線圈設(shè)置有四個(gè)均等的小份各50匝，作為變量研究電磁鐵環(huán)匝數(shù)對(duì)電磁鐵磁性的影響，滑動(dòng)變阻器可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，通過控制電路電阻的變化來研究電流對(duì)電磁鐵磁性的影響。電磁鐵通電產(chǎn)生產(chǎn)生磁場(chǎng)，斷電磁場(chǎng)消失，所述電磁鐵的磁場(chǎng)可通過玻璃底板中平鋪的鐵屑直觀看出，磁場(chǎng)強(qiáng)度可通過外接的磁場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)直接反映。電磁鐵兩端的永磁體指針分別標(biāo)明N極和S極，電磁鐵的兩極可以改變，改變電池的正負(fù)極方向或改變線圈繞線方向都可以改變電磁鐵的磁極。根據(jù)同級(jí)相斥，異名磁極相互吸引，永磁體指針旋轉(zhuǎn)180°，反之，可根據(jù)永磁體指針的N極、S極來判斷電磁鐵兩端的N極、S極。