[发明专利]一种物理实验装置及实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种物理实验装置及实验方法，具体地说是采用了铁磁体和铁屑，能够进行铁磁体磁化并且吸引铁屑的演示设备，属于教学仪器领域。

背景技术

巴涅特效应是一种可以使铁磁体磁化的方式，当铁磁体绕轴旋转时，铁磁体磁化，出现平行于旋转轴的磁力线，对于了解磁化的概念和原因有很大的帮助，是中学生课外拓展课程中可以掌握的一种效应，但在教学中，缺少一种能够直观准确感受巴涅特效应并且进行拓展性探索的仪器来满足学生对该效应的理解。此为现有技术的不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种物理实验装置及实验方法，用于教学演示巴涅特效应。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种物理实验装置，包括底板,其特征是：所述底板的上表面固定连接有第一左支架、第一右支架、第二左支架、第二右支架、立架和转盘支架，所述第一左支架和所述第一右支架之间设有第一旋转轴，所述第一旋转轴的右端设置有轴环，所述第一旋转轴穿过所述第一左支架固定连接连杆，所述连杆固定连接有把手，所述第一旋转轴的左端设有第一齿轮和第二齿轮，所述第二左支架和所述第二右支架之间的第二旋转轴上设有第三齿轮、第四齿轮和铁磁体，所述立架环套能够升降的立板的左侧边，所述立板的顶端固定连接有水平板，所述水平板上设置有放屑盒，所述立板的右侧边设有凹槽，所述转盘支架上通过销轴铰接有方形转盘，所述放行转盘的四角上设置有与所述凹槽配合使用的拨动块。

作为对本技术方案的进一步限定，所述第一齿轮位于所述第二齿轮的左侧，所述第三齿轮位于所述第四齿轮的左侧，所述铁磁体位于所述第四齿轮的右侧，所述第一齿轮和所述第三齿轮配合使用，所述第二齿轮与所述第四齿轮配合使用。

作为对本技术方案的进一步限定，所述立架的一侧设置有固定螺栓。

一种采用权利要求1的物理实验装置的实验方法，其特征是：包括如下步骤：

(1)铁屑均匀的放置在放屑盒中，快速的转动把手一段时间后，铁磁体获得一定转速并旋转一段时间，旋转一段时间后将放屑盒左右水平晃动，观察到铁屑受到吸引并沿着一些直线分布这些直线与第二旋转轴的轴线平行；

(2)松开固定螺栓，转动方形转盘使其立板上升或者下降一定的高度，从而改变放屑盒的高度，让学生观察铁屑在距离铁磁体不同高度时磁场的强弱变化；

(3)使用两个相同的该装置进行过对比实验，使用不同的齿轮进行啮合，一组使用第一齿轮和第三齿轮啮合，另一组使用第二齿轮和第四齿轮啮合，观察旋转一段时间后，在放屑处于同一高度的情况下，铁屑的分布情况来判断转速对于铁磁体获得的磁场强弱的影响。

该发明的有益之处是，通过铁磁体的转动使其磁化，并利用铁屑来显示其磁感线的方向，简单易懂，使得学生可以很轻松的理解巴涅特效应，并且对磁化的概念和原理进行理解。利用大齿轮和小齿轮的啮合将把手输入的转速扩大一定的倍数再传递给铁磁体，使得铁磁体获得较高的转速；采用两组不同传动比的齿轮可以在使用者转动速度不变的情况下改变铁磁体的转速，转动方形转盘使其立板上升或者下降一定的高度，让学生观察铁屑在距离铁磁体不同高度时磁场的强弱变化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图俯视图。

图3为本发明的底板及立架等结构的结构示意图。

图中，1、放屑盒；2、铁屑；3、水平板；4、凹槽；5、立板；6、方形转盘；7、转盘支架；8、第二旋转轴；9、第二右支架；10、第一右支架；11、轴环；12、第一旋转轴；13、底板；14、第二左支架；15、第一左支架；16、第二齿轮；17、连杆；18、把手；19、铁磁体；20、第一齿轮；21、第三齿轮；22、第四齿轮；23、立架；24、固定螺栓，25、拨动块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。