一種多功能電磁鐵演示儀制造技術

本實用新型專利技術屬于電磁學領域，具體涉及一種多功能電磁鐵演示儀，特別是集初中物理電磁鐵磁性影響因素演示、空氣凈化、電磁鐵磁場演示等功能一體的一種多功能電磁鐵演示儀。一種多功能電磁鐵演示儀，所述包括一玻璃底板及一擋板，所述擋板接合在玻璃底板上，所述擋板僅以半圓周方式接合玻璃底板的一側，所述玻璃底板上還有電磁鐵、永磁體指針，所述擋板內側分別設置有滑動變阻器、電極片及電池凹槽，所述擋板外側還設置有空氣凈化器。該多功能電磁鐵演示儀克服了傳統電磁鐵演示儀復雜難懂，操作性不強的缺點，使學生直觀的看出電磁鐵磁場磁性的強弱變化及電磁鐵的極性，解決了電磁鐵磁場分布演示的問題，方便簡潔，透明直觀，便于教學。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電磁學領域，具體涉及一種多功能電磁鐵演示儀，特別是集初中物理電磁鐵影響因素演示、空氣凈化、電磁鐵磁場演示等功能一體的一種多功能電磁鐵演示儀。
技術介紹
初中物理實驗中電磁鐵實驗，是通過電磁鐵研究其磁性的強弱。通電后，直觀效果只能通過鐵釘吸引回形針間接反映；改變電流后，電磁鐵的極性也無法判定，現有教學儀只在斷電后磁性消失有了改進，操作繁瑣復雜。不能滿足學生對電磁鐵全面認識，性能比較單一。
技術實現思路
本技術實施的目的在于提供一種多功能電磁鐵教學儀，旨在解決現有的電磁鐵教學儀具有的僅僅研究電磁鐵磁性的影響因素的問題，增加顯示電磁鐵磁場、電磁鐵極性、凈化空氣的功能。本技術的具體技術方案如下：一種多功能電磁鐵演示儀，所述杯子包括一玻璃底板及一擋板，所述擋板接合在玻璃底板上，其特征在于，所述擋板僅以半圓周方式接合玻璃底板的一側，所述玻璃底板上部還有電磁鐵、永磁體指針，所述擋板內側分別設置有滑動變阻器、電極片及電池凹槽，所述擋板外側還設置有空氣凈化器。進一步地，所述玻璃底板內部中空，所述玻璃底板內部平鋪有一層細鐵屑。進一步地，所述電磁鐵內嵌于玻璃底板，所述電磁鐵兩端各設置有一個永磁體指針。進一步地，所述電磁鐵上環繞有四段各五十匝的線圈，所述線圈之間有接頭可相互連接，所述永磁體指針上標明N、S極。進一步地，所述電池凹槽共有三個，所述電池凹槽并排陳列，所述電池凹槽內各有兩個正負電極片。進一步地，所述還包括一內置于凹槽內的滑動變阻器，所述滑動變阻器可通過導線和電極片A1、A2、B1、B2、C1、C2分別連接。進一步地，所述還包括一外接10歐姆電阻，所述滑動變阻器20Ω/0.5A。進一步地，所述擋板外側還外接有一空氣凈化器。所述空氣凈化器為鋰電池供電，所述空氣凈化器沒有導線接口，所述空氣凈化器可拆卸。本技術的有益效果是：1、可從玻璃底板直接看出電磁鐵磁場的磁場強度有無和分布情況，電磁鐵兩極磁感應強度不對稱，即電磁鐵兩極磁感應強度不同，通過進一步探究，靠近電磁鐵中部磁場最弱的地方不在正中間，可能原因是磁鐵久置發生磁變，由于內部或外部原因的作用使條形磁鐵周圍的磁場分布發生改變，也可通過鐵屑的分布情況可以描繪出磁感線的分布情況,磁感線分布密的地方磁場強,反之就弱。磁性的有無和磁場強度的大小在另一實施例中也可通過外接磁場強度計測出。2、可從永磁體指針觀察出電磁鐵的兩極N、S變化情況。當永磁體指針的N極指向電磁鐵的一端時，則根據同級相斥，異名兩極相引可知所測電磁鐵一端為S極；同理，當永磁體指針的S極指向電磁鐵的一端時，可知所測電磁鐵一端為N極。3、可有電壓、電流選擇，該演示儀設置了三種電壓、電流選擇，電極片A1為公用的正極，選擇電極片A2、A2B1B2、A2B1B2C1C2時，電壓分別為1.5V、3V、4.5V。實驗時可以自由選擇，隨著選擇電壓的增大，電磁鐵內的電流強度也隨著增大，其磁性也隨著增強，周圍的磁場強度也隨著增大，可視鐵屑中磁感密度也隨著增大，可從鐵屑或磁場強度計中看出電磁鐵磁性的強弱所發生的變化。4、可有電磁鐵環繞線圈匝數選擇，該演示儀設置了三種環繞匝數選擇，Q為公用環繞線圈接頭，選擇W、E、R時，環繞線圈匝數分別為50、100、150。實驗時可自由選擇，隨著電磁鐵環繞匝數增加，在電流相同時,線圈的“匝數”越多,產生的磁場就越強，電磁鐵的磁性就越大，同上亦可從鐵屑或磁場強度計中看出電磁鐵磁性強弱所發生的變化。(磁場強度與匝數成正比)5、可凈化實驗中鐵屑及空氣中有害物質。通過擋板外側外接的空氣凈化器對空中懸浮顆粒物去除，避免有害物質對正在發育中的學生健康的損害。6、使用該多功能電磁鐵演示儀可簡化實驗步驟，增加實驗的趣味性和操作性，能直觀的看出電磁鐵磁場的分布情況及磁場強度，有效避免了常用電磁鐵吸引鐵釘實驗中斷電后磁性不能完全消失的問題，永磁體指針避免了原來只能通過安培定則判斷電磁鐵N、S極的不方面性，空氣凈化器保證了實驗的安全性、健康性，促進了教學的直觀具體，玻璃底板中鐵屑能讓學生直觀感受到磁場，便于教學。7、該多功能電磁鐵演示儀克服了傳統電磁鐵演示儀復雜難懂，操作性不強的缺點，能讓老師靈活的控制變量操作，讓學生直觀的看出電磁鐵磁場磁性的強弱變化及電磁鐵的極性，解決了電磁鐵磁場分布演示的問題，方便簡潔，透明直觀，便于教學。附圖說明圖1為本技術的整體外觀圖；附圖標號為：1、玻璃底板；2、滑動變阻器；3、電極片；4、電池凹槽；5、擋板；6、空氣凈化器；7、永磁體指針；8、電磁鐵；A、第一電池槽；B、第二電池槽；C、第三電池槽；F1、第一永磁體指針；F2第二永磁體指針；A1、A2、B1、B2、C1、C2電極片。具體實施方式為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本技術，并不用于限定本技術。相反，本技術涵蓋任何由權利要求定義的在本技術的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本技術有更好的了解，在下文對本技術的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本技術。如圖1所示，為本技術提供的一種多功能電磁演示儀，所述該多功能電磁演示儀包括一玻璃底板1及一擋板5，所述擋板5以半圓周方式接合在在玻璃底板1一側，所述玻璃底板1前端內部平鋪有一層鐵屑，所述玻璃底板1上內嵌有電磁鐵8，所述電磁鐵8兩端有設置永磁體指針7，所述永磁體指針7兩個分別為F1、F2，所述擋板5處設置一滑動變阻器2，所述擋板5接合成電池凹槽4，所述電池凹槽4分別是A、B、C，每個電池凹槽4內部各有兩個電極片3，所述電極片3分別是A1A2、B1B2、C1C2；所述電池凹槽4側面設置有一空氣凈化器6，所述空氣凈化器6粘結于擋板5外側。在第一實施例中，所述多功能電磁鐵演示儀中的條形電磁鐵還可以鐵釘、U形電磁鐵替換。在第二實施例中，所述多功能電磁鐵演示儀還包括一電路開關、10歐姆電阻、導線、電流表，所述電路開關和電流表通過導線與所述滑動變阻器2、電極片3、電磁鐵8串聯。在第三實施例中，所述多功能電磁鐵演示儀還包括一磁強計，所述磁強計不接入電路中，所述磁強計為現有技術中可測量磁場強度的設備即可。電磁鐵演示儀原理：如圖一所示，三個電池凹槽中是可供選擇的三節五號電池充當電源，串聯電池數量越多、纏繞線圈圈數多的電磁鐵，鐵屑構成的磁感線越密多，說明它的磁場越大，反之，則磁力小，電磁鐵的環繞線圈設置有四個均等的小份各50匝，作為變量研究電磁鐵環匝數對電磁鐵磁性的影響，滑動變阻器可根據實驗需要，通過控制電路電阻的變化來研究電流對電磁鐵磁性的影響。電磁鐵通電產生產生磁場，斷電磁場消失，所述電磁鐵的磁場可通過玻璃底板中平鋪的鐵屑直觀看出，磁場強度可通過外接的磁場強度計直接反映。電磁鐵兩端的永磁體指針分別標明N極和S極，電磁鐵的兩極可以改變，改變電池的正負極方向或改變線圈繞線方向都可以改變電磁鐵的磁極。根據同級相斥，異名磁極相互吸引，永磁體指針旋轉180°，反之，可根據永磁體指針的N極、S極來判斷電磁鐵兩端的N極、S極。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能電磁鐵演示儀，其特征在于，所述電磁鐵演示儀包括玻璃底板(1)及擋板(5)，所述玻璃底板(1)內部中空，所述玻璃底板(1)內部平鋪有一層細鐵屑；所述擋板(5)接合在部分玻璃底板(1)上，構成電磁鐵演示儀操作區，未接合玻璃底板(1)的區域為演示區，所述操作區包括三個電池凹槽(4)、一個滑動變阻器(2)及空氣凈化器(6)，所述三個電池凹槽(4)與滑動變阻器(2)依次串聯；所述演示區包括與操作區串聯的電磁鐵(8)及設置在電磁鐵(8)兩端的永磁體指針(7)。

【技術特征摘要】
1.一種多功能電磁鐵演示儀，其特征在于，所述電磁鐵演示儀包括玻璃底板(1)及擋板(5)，所述玻璃底板(1)內部中空，所述玻璃底板(1)內部平鋪有一層細鐵屑；所述擋板(5)接合在部分玻璃底板(1)上，構成電磁鐵演示儀操作區，未接合玻璃底板(1)的區域為演示區，所述操作區包括三個電池凹槽(4)、一個滑動變阻器(2)及空氣凈化器(6)，所述三個電池凹槽(4)與滑動變阻器(2)依次串聯；所述演示區包括與操作區串聯的電磁鐵(8)及設置在電磁鐵(8)兩端的永磁體指針(7)。2.根據權利要求1所述的一種多功能電磁鐵演示儀，其特征在于,所述電池凹槽(4)由擋板圍置而成，所述電池凹槽(4)內設置有正負電極片，所述正負電極片在凹槽內側相對放置。3....

【專利技術屬性】
技術研發人員：董景森，
申請(專利權)人：上海市青浦區實驗中學，
類型：新型
國別省市：上海;31