[發(fā)明專利]多功能電磁炮演示儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710057715.0
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101079195A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王克起
• 申請（專利權(quán)）人: 王克起
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所
• 代理人: 李素蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種物理教學(xué)中的演示儀器，尤其涉及一種多功能電磁炮演示儀。

背景技術(shù)

目前，應(yīng)用于物理教學(xué)中的電磁炮演示儀器通常功能較為單一，操作不便，演示效果很不盡人意。????

專利號是200520069511.5，其申請日為2005.03.07的中國發(fā)明專利中公開了一種電磁炮，由炮管、電容和直流電源構(gòu)成；炮管為實(shí)心棒，炮口帶有凹口，管體外纏繞線圈，線圈的兩端分別接電容的正負(fù)極，之間設(shè)置放電開關(guān)按鈕；電容接直流電源，之間串連設(shè)置充電開關(guān)按鈕和限流電阻。該演示儀器演示功能單一的電磁現(xiàn)象，只能演示通電線圈的磁場與永磁鐵磁場的相互作用，功能較為單一。

專利號是00248179.0，其申請日是2000.08.19的中國發(fā)明專利中公開了一種能定量顯示磁場對電流作用的安培力演示器，它是由固定在平衡板上帶有中心抽頭和轉(zhuǎn)換開關(guān)的通電線圈的一邊在可轉(zhuǎn)動(dòng)的U型磁體中受到的安培力與另一側(cè)彈簧的拉力產(chǎn)生一對平衡力矩，而且還要將安培力放大，彈簧的另一端通過圓輪將彈簧微小的直線伸長量轉(zhuǎn)換為指針的角度變化量，將力再次放大顯示在刻度板上。本發(fā)明雖然可演示說明安培力大小與磁感強(qiáng)度、電流強(qiáng)度、導(dǎo)體長度、磁場方向與電流方向夾角的正弦成正比關(guān)系等多種物理現(xiàn)象，但該儀器安培力的演示效果很不明顯，而采用了放大措施，由于所設(shè)計(jì)的放大裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并將顯示安培力的大小轉(zhuǎn)換成了指針的角度變化量，這對教學(xué)來說，演示效果較差、并且不能非常直觀的、形象地觀察到安培力大小的變化，因此，該儀器演示內(nèi)容單一，而且只能間接、不能直接地進(jìn)行演示，演示安培力效果也很不明顯。

綜上所述，目前，在物理教學(xué)上急需開發(fā)出一種具有多種功能、結(jié)構(gòu)巧妙、布局合理、操作簡便、安全可靠、并能形象、精彩、直觀、效果明顯地演示出物理教學(xué)中的有關(guān)電磁學(xué)物理現(xiàn)象的演示儀器。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)演示儀器所存在的功能單一，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，顯示效果不佳的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多功能電磁炮演示儀，可以在同一臺演示儀器上形象、直觀、精彩、效果明顯地演示出多種物理教學(xué)中的電磁學(xué)現(xiàn)象。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明多功能電磁炮演示儀予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是：包括交流電源、儲能電容和負(fù)載；一個(gè)電容充電儲能回路：所述電容充電儲能回路包括與交流電源依次連接的指示燈、整流電橋、儲能電容，所述整流電橋的正極與負(fù)極之間依次連接有第一常開觸點(diǎn)開關(guān)和儲能電容；一個(gè)電容放電回路：包括一晶閘管，所述晶閘管的輸入端連接到上述第一常開觸點(diǎn)開關(guān)與儲能電容連接的節(jié)點(diǎn)處，所述晶閘管的輸出端通過旋鈕開關(guān)分別連接多個(gè)負(fù)載，所述多個(gè)負(fù)載的另一端與所述整流電橋的負(fù)極連接；一個(gè)晶閘管的觸發(fā)電路：從所述晶閘管的觸發(fā)極通過電池和第二常開觸點(diǎn)開關(guān)連接到所述晶閘管的輸出端；一個(gè)控制器，用來控制所述儲能電容是否通過負(fù)載放電；電源與所述控制器之間設(shè)置有一對接線端子。

本發(fā)明多功能電磁炮演示儀，其中，所述負(fù)載分別為：吊在支架上并用托盤支撐的塔形線圈、“跳環(huán)”線圈、磁場中的導(dǎo)線和纏繞在炮筒上的炮管線圈，所述炮筒上設(shè)置有多個(gè)定位炮彈的定位銷，所述炮管線圈由線圈抽頭決定其匝數(shù)，所述炮筒可以由一個(gè)可改變角度的炮筒支架支撐，用以改變炮彈的發(fā)射角。

本發(fā)明多功能電磁炮演示儀，其中，所述控制器包括常開/常閉三觸點(diǎn)、控制開關(guān)和第??一電磁控制線圈；其中，一個(gè)常閉觸點(diǎn)與所述一個(gè)接線端子連接，另一個(gè)常閉觸點(diǎn)與電源連接，所述控制開關(guān)分別與第一電磁控制線圈和電源連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明多功能電磁炮所具有的有益效果是：

(1)由于本發(fā)明多功能電磁炮演示儀的結(jié)構(gòu)采用了高容量大電容、能通大電流的晶閘管，以保證儀器具有脈沖大電流和儀器具有長壽命；在電磁炮炮筒上設(shè)計(jì)了帶有多個(gè)抽頭的不同匝數(shù)的電磁線圈和多個(gè)定位炮彈的定位孔〔以演示線圈匝數(shù)、炮彈位置與射程的關(guān)系〕、設(shè)計(jì)了可使炮筒改變炮彈發(fā)射角的支架〔以演示發(fā)射角度與射程的關(guān)系〕、設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)巧妙、布局合理、并能演示安培力、猛然跳起的“跳環(huán)”、通電塔形線圈猛然收縮的T型支架、Y型支架〔以保證演示效果的明顯性、精彩性〕，另外，為了獲得課堂授課效果，還特別設(shè)計(jì)了操作簡便、安全可靠的超聲遙控器，以增加授課的科學(xué)性、實(shí)用性、精彩性和學(xué)生的參與性，這對研究型教學(xué)、研究型學(xué)習(xí)、觀摩型教學(xué)非常有利。