[实用新型]新型的安培力演示仪

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及仪表，特别是一种能测量出安培力F的大小，从而定量演示磁感应强度B、电流I、通电导线长度L对F的影响的新型的安培力演示仪。

二、背景技术

目前，中学教学中，在研究B、I、L对F影响的实验仪器，都是通过通电导线在磁场中的偏转角度来显示安培力的存在，只是定性说明B、I、L对F的影响，不能测出F的大小，更不能定量说明F与B、I、L的正比关系，这就让抽象的安培力在中学生的眼里更加抽象，达不到满意的课堂教学效果。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的就在于提供一种新型的安培力演示仪，可有效解决现有的安培力演示仪不能测出F的大小，不能定量说明F与B、I、L的正比关系及影响教学效果的问题，本实用新型解决的技术方案是，带有支撑架的支撑板置于电子天平上部，支撑板中间有圆孔，圆孔周围有角度值刻度，支撑板中间圆孔上置有支撑杆，蹄形磁铁垂直装在支撑杆上，蹄形磁铁可以在支撑板中间圆孔中任意转动，支撑板与电子天平间有线圈，线圈上部位于蹄形磁铁中，根据角度值旋转蹄形磁铁，得到不同的磁感应强度，线圈下部放置在电子天平的托盘上，电子天平经导线接有电源插头。本实用新型结构简单，操作简便，本实用新型放在讲桌上演示，操作容易控制，读数方便，可见度好，其推广应用必将带来良好的经济和社会效益。

四、附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细的说明。

由附图所示，本实用新型是带有支撑架1的支撑板2置于电子天平3上部，支撑板中间有圆孔4，圆孔周围有角度值刻度5，支撑板中间圆孔上置有支撑杆6，蹄形磁铁7垂直装在支撑杆上，蹄形磁铁可以在支撑板中间圆孔中任意转动，支撑板与电子天平间有线圈8，线圈上部位于蹄形磁铁中，根据角度值旋转蹄形磁铁，得到不同的磁感应强度，线圈下部放置在电子天平的托盘9上，电子天平经导线接有电源插头10。

为了保证使用效果，所说的线圈8由三根漆包线同时缠绕制成，有四个接线柱，可以提供L、2L、3L的导线长度。

本实用新型的工作情况是，开启电子天平的电源，将线圈同电流表、滑动变阻器、开关串联起来，接到4-6V的直流电源上，按电子天平上的除皮按钮除去线圈自重，使电子天平显示为零，然后接通线圈的电路，利用控制变量的方法依次研究B、I、L对F的影响。具体是将一个能提供L、2L、3L导线长度的线圈的特定的边放置在匀强磁场中。匀强磁场是有蹄形磁铁提供的，蹄形磁铁放置在附有角度值的支撑板上，根据角度值旋转磁铁可以得到不同的匀强磁场。线圈放置在电子天平的托盘上，所采用的电子天平(LED显示称量范围600g分度值0.1g准确等级III)，开机自动置零，具有除皮功能，工作电压220V、60H_Z的交流电。电子天平虽然测量的是质量，但质量和力是成正比关系的。开启电子天平的电源，这时天平显示的数据是线圈自己的质量，按除皮按钮，显示为零，在线圈中输入直流电，产生安培力F，天平显示数据M，那么安培力F的大小等于M乘以当地重力加速度。影响F的三个因素是B、I、L，可以利用控制变量的方法分别演示B、I、L对F的影响，从而根据测出的数据分析出F与B、I、L的正比关系。

本实用新型的有益效果是：测出安培力的大小，并且通过实验得出F与B、I、L的正比关系，磁铁旋转一周，可以明显观察到安培力的变化范围：F_max→0→-F_max，让中学生对安培力有确切的了解，不在感到那么抽象，那么神秘，提高了教学效果和教学质量。