[实用新型]一种电磁教学实验教具

说明书

本实用新型提供了一种电磁教学实验教具，具有装置结构简单、组装以及实验操作方便、实验效果稳定直观的特点。包括：转盘，转盘水平设置；电机，电机与转盘接触并可外接电源以驱动转盘水平旋转；磁铁，磁铁包括有两块，两块磁铁相对的固定在转盘上表面且两块磁铁的极性相对；支撑架，包括架体以及与架体固定连接的支撑臂，支撑臂延伸至转盘的垂直上方；线圈，通过连接线悬挂于支撑臂上，线圈可转动的位于两块磁铁形成的磁场中。

技术领域

本实用新型属于教学用模型及教具制造技术领域，具体涉及一种电磁教学实验教具。

背景技术

实验教具，是一种常用于物理等学科中的，通过实验的结果展现抽象的物理定律或理论的教学仪器。装置简单、操作方便、结果明显的实验教具，能够有效地帮助学习者直观的理解枯燥抽象的理论知识，提高学习者的学习效率。

楞次定律：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。根据楞次定律，如果磁场相对于导体转动，在导体中就会产生感应电流，感应电流会使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用也常常被称为电磁驱动。

现有技术中用于展示电磁学中“楞次定律”的实验教具，大多采用将磁铁插入通电线圈中，并将线圈与检流计的两个连接端电连接，通电后检流计上的电流示数会发生改变，学习者经多次反复试验，观察检流计上电流示数的改变，总结归纳得出影响电流方向和大小的因素，能够得出楞次定律的结论。但是这种实验方式得到的实验结论很不直观。

现有技术中还包括有一种改进的教具，是通过悬吊的方式连接两块磁铁，在两块磁铁之间形成有磁场，向悬吊的两块磁铁施加一个初速度使其旋转从而产生旋转磁场，学习者能够观察到位于旋转磁场中的线圈随之转动的实验现象。这种形式的“楞次定律”或称为“电磁驱动”的实验教具，虽然对实验结果的体现较为直观，但是，由于两块磁铁是通过悬吊的方式连接于固定物或支撑杆之上，通过人为施加初速度使其转动的，人为施加的初速度会受到空气阻力而减速，或者，通过施加初速度产生扭转力矩后释放使其自由旋转，悬吊的两块磁铁的旋转速度均难以持续较长的时间并保证匀速，且位于磁场中的线圈的放置方式较难设计，单点支撑固定容易在受到旋转磁场作用力后掉落，悬吊连接又会在旋转过程中与两块磁铁的悬吊连接线之间缠绕，从而影响到实验结果的稳定和准确，甚至使学习者产生线圈的转动并不是由于旋转磁场驱动的困惑，不利于学习者对相关理论知识的理解和对实验现象的分析观察。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电磁教学实验教具，具有装置结构简单、组装以及实验操作方便、实验效果稳定直观的特点。

其采用的技术方案如下：

一种电磁教学实验教具，包括：转盘，转盘水平设置；电机，电机与转盘接触并可外接电源以驱动转盘水平旋转；磁铁，磁铁包括有两块，两块磁铁相对的固定在转盘上表面且两块磁铁的极性相对；支撑架，包括架体以及与架体固定连接的支撑臂，支撑臂延伸至转盘的垂直上方；线圈，通过连接线悬挂于支撑臂上，线圈可转动的位于两块磁铁形成的磁场中。

进一步的，支撑架上还包括夹持部，夹持部的根部与架体或支撑臂转动连接、端部夹持以固定线圈。电磁教学实验教具还包括检流计，检流计的两个连接端分别与线圈之间电连接并形成闭合回路。

优选的，转盘为圆形转盘，两块磁铁分别设置在圆形转盘直径方向的两边缘。

优选的，电机设置在转盘的下表面，电机的输出轴与转盘的中心轴同轴连接。

进一步的，本实用新型实施例的电磁教学实验教具还包括干电池，干电池的正极与负极分别与电机之间电连接并形成闭合回路。

进一步的，本实用新型实施例的电磁教学实验教具还包括开关，开关串联在干电池与电机形成的闭合回路中。

优选的，线圈为轴对称线圈，线圈与连接线的连接点位于对称轴上。