[实用新型]旋转的液体教学实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学实验装置，特别涉及一种旋转的液体教学实验装置。

背景技术

旋转的液体现象以其直观性、生动性 ,往往能激发起学生做实验的兴趣 ,然而现有的旋转的液体实验装置通常采用蹄形磁铁产生匀强磁场，然后在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把他们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水。如图4，将玻璃皿8放置在蹄形磁铁9上，液体就会旋转起来。采用上述旋转液体实验装置有两大不足：一是蹄形磁铁产生的匀强磁场难以进行变量控制，实验现象不够明显，而且空间窄小；二是实验装置过小，操作不便，只能做演示，且不利于观察实验现象。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种旋转的液体教学实验装置，它实验现象显著且易观察，操作更方便。

本实用新型的目的是这样实现的：一种旋转的液体教学实验装置，包括圆筒形支座和用于盛放导电液体的容器以及两个直流电源，所述圆筒形支座的内腔中设置有铁芯，所述圆筒形支座的外圆周绕制有线圈，所述线圈设有中间抽头，所述线圈与第一直流电源之间设有第一控制开关、第二控制开关、第一滑动变阻器和第一电流表，所述第一控制开关用于控制通电线圈匝数，所述第二控制开关用于控制线圈与第一直流电源连接或断开以及线圈的电流方向，所述圆筒形支座上端放置容器，所述容器的中心设有中心电极，容器的内壁圆周设有边缘电极，所述中心电极、边缘电极与第二直流电源之间设有第三控制开关、第二滑动变阻器和第二电流表，所述第三控制开关用于控制中心电极、边缘电极与第一直流电源连接或断开以及中心电极、边缘电极的电流方向。

所述铁芯的直径为103.0mm，高为40.0mm。

所述圆筒形支座的内径为105.0mm，长度为70.0mm。

所述圆筒形支座的上下两轴向端均设有凸缘，所述圆筒形支座内腔设有用于支撑铁芯的凸台。

所述线圈为100匝，中间抽头在50匝线圈处。

所述第一控制开关为单刀双掷开关，第二控制开关、第三控制开关均为双刀双掷开关。

所述中心电极为圆柱形电极。

所述边缘电极为环形电极，边缘电极的圆环外径与容器的内径相同。

所述容器为圆柱形容器。

还包括支架，所述支架上设置用于电连接中心电极、边缘电极的接点，所述接点与中心电极、边缘电极通过第一导线电连接，该接点与第二直流电源通过第二导线电连接。

本实用新型的有益效果为：由于本旋转的液体教学实验装置，包括圆筒形支座和用于盛放导电液体的容器，所述圆筒形支座的内腔中设置有铁芯，所述圆筒形支座的外圆周绕制有线圈，所述线圈设有中间抽头，通过第一控制开关控制通电线圈匝数，通过第二控制开关控制线圈与第一直流电源连接或断开以及线圈的电流方向，使线圈周围产生匀强磁场。所述圆筒形支座上端放置容器，使容器位于通电螺线管产生的匀强磁场中。本实用新型用通电螺线管产生的匀强磁场代替了蹄形磁铁两极间的磁场，从而拓展了匀强磁场的空间范围，使得本实用新型除了做演示，还可以用于更多的实验。本实用新型在螺线管上做了三个电连接端点，能对通电螺线管的线圈匝数多少进行变量控制。且本实用新型还可通过调整螺线管的通电电流的大小以及方向实现匀强磁场强弱以及方向的控制，大大拓展了实验的研究深度，且通过各变量的调整可以使实验现象达到最显著的状态。 且容器的体积可以不受限制，操作更方便，更利于观察实验现象。直观性较高，能帮助学生弄懂实验原理，从而牢固地获得科学知识。

所述容器的中心设有中心电极，容器的内壁圆周设有边缘电极，第三控制开关控制中心电极、边缘电极与第一直流电源连接或断开以及中心电极、边缘电极的电流方向。中心电极和边缘电极的设计制作是为了使导电液体中的电流呈平面放射状或者呈平面向心状，从而使通电液体中各处所受安培力的方向在整体上呈现顺时针方向或者逆时针方向，通电液体因此而顺时针转动或者逆时针转动。转动的快慢和方向均可变量控制。 

本实用新型可以通过改变通电螺线管的电流大小方向、线圈匝数以及在螺线管中放入合适的铁芯，对所需匀强磁场的强弱和方向进行变量控制；同时对导电液体中的电流大小和方向也进行了变量控制，使得本实用新型可以用于研究电流的大小和方向对安培力的影响、匀强磁场的强弱和方向对安培力的影响影响、影响通电螺线管内磁场的强弱和方向的因素以及温度对液体导电性能的影响等。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；