[实用新型]电磁铁的磁性强弱演示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及中学实验教具技术领域，具体的说是一种能够清晰显示电与磁的关系的一种电磁铁的磁性强弱演示器。

背景技术

北师大版义务教育初中教科书物理第十四章第四节《电磁铁及其应用》在“探究电磁铁的磁性强弱实验”中所提供的试验过程为：电磁铁吸引弹簧测力计下悬挂的软铁棒，通过测力计的示数来反应磁性的强弱。但该项实验按照教程的设计在实际教学中成功率不高，主要原因为；

（1）软铁棒与电磁铁的间距大于1cm时，不产生电磁现象，当其间距小于0.5cm时，软铁棒瞬间被电磁铁吸引，学生来不及读数；

（2）电磁引力太小，用实验室量程为0---2N的弹簧测力计也无法测量该电磁引力的大小。

由于该实验是电磁学教学中重要实验之一，能帮助学生理解电与磁的关系，因此需要设计制作一种操作简便、能够直观显示电磁铁磁性强弱的演示器，以提高课堂教学效果。

实用新型内容

    本实用新型的目的是提供一种电磁铁的磁性强弱演示器，能够直观显示弱小的电磁铁的磁性强弱变化，以帮助学生理解电与磁的关系，提高课堂教学效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种电磁铁的磁性强弱演示器，它包括底座、与所述底座相垂直的支架，所述支架的顶端通过铁夹与刻度盘相连接，所述支架的中部设有支撑座，所述支撑座的横截面为“V”型，其上表面中间设有槽，所述槽与劈状的平衡支杆的底部相贴合，所述平衡支杆的顶部与三角形支架的顶部相连接，所述三角形支架的顶部还设有指针，所述指针的顶端向上延伸至所述刻度盘的前方，所述三角形支架的底部一侧悬挂有圆形磁铁，另一侧设有平衡螺母，所述底座上还设有绕线线圈、数个接线柱，所述绕线线圈设置在所述圆形磁铁的正下方。

作为本实用新型的进一步改进，所述平衡支杆分别与所述支架、支撑座相垂直，所述平衡支杆的横截面为倒置的三角形。

作为本实用新型的更进一步改进，所述支撑座与所述支架之间为活动连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述绕线线圈上绕制有300匝、600匝、900匝三种线圈，分别与三个所述接线柱相连接。

作为本实用新型的更进一步改进，所述指针的长度为35~45cm。

作为本实用新型的更进一步改进，所述铁夹与所述支架之间为活动连接。

圆形磁铁悬挂在三角形支架的底部一侧，可以自由摆动。铁夹与支架之间、支撑座与支架之间均为活动连接，可根据不同的实验要求，调整三角架、刻度盘、绕线线圈之间的位置关系。

本实用新型的工作原理为：将本实用新型与电源、开关、滑动变阻器、电流表串联在一起，组成串联电路，三角形支架在平衡支杆及支撑座的支撑作用下保持平衡，指针的尖端指向刻度盘的正中位置；给绕线线圈通电，圆形磁铁与绕线线圈之间的作用力发生变化，使得三角形支架能够绕着平衡支杆与支撑座的槽的接触点进行小角度的转动，从而带动指针发生偏转，指针尖端所指位置发生变化，从刻度盘上读出变化值，从而确定绕线线圈磁性强弱的变化；保持线圈匝数和回路中的电流不变，观察线圈中没有铁芯和插入铁芯指针位置的变化直观的显示出电磁铁磁性的变化；保持回路中的电流不变，通过连接不同匝数的接线柱，就可以通过指针位置的变化直观的显示出电磁铁磁性强弱与电流强度的关系；还可保持线圈匝数不变通过调整滑动变阻器，改变回路中的电流，通过指针位置的变化直观的显示出电磁铁磁性强弱与电流强度之间的关系；。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型通过调整不同的变量参数，改变绕线线圈与圆形磁铁之间的作用力，使得三角形支架发生偏转，从而带动指针转动，学生通过观测长指针在刻度盘上位置的变化，即可直观地显示出电磁铁磁性强弱细微的变化，实验现象清晰明了，能够准确的反映出电磁铁磁性强弱与电流、线圈匝数的关系，实验成功率高，节省时间，能够帮助学生理解电与磁的关系，建立系统连贯的知识结构；

（2）本实用新型的各个零部件组装、拆分方便，可拆分后装盒保存，节省存放空间。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中本实用新型的侧视图；

图3是图2中支撑座的局部放大图；

图中：1、底座，2、支架，3、三角型支架，4、指针，5、刻度盘，6、圆形磁铁，7、平衡螺栓，8、绕线线圈，9、接线柱，10、支撑座，11、平衡支杆，12、铁夹，13、软铁芯，14、槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。