[實用新型]分子間的相互作用力演示模型

無效

• 申請號: 200820143202.1
• 申請日: 2008-11-17
• 公開（公告）號: CN201323007Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 耿兆義
• 申請（專利權）人: 耿兆義
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 高鳳榮

技術領域

本實用新型屬于教具領域，特別是涉及一種演示分子間的作用力跟距離關系的教具——分子間的相互作用力演示模型。

背景技術

目前，在教學中演示分子間的作用力跟距離的關系的教具尚屬空白。在“分子間的相互作用力”一節教學中，由于分子間的作用力跟距離的關系非常抽象，學生只有抽象認識而沒有感性認識，因此給教學帶來一定的困難。為啟發學生的認知，公知的初中物理教科書、高中物理教師教學用書中均指出，可以用兩個小球間的彈簧的彈力來比喻分子間的相互作用力，彈力相當于分子間引力和斥力的合力，即實際表現出來的分子間的相互作用力。但是，這種比喻存在嚴重不足之處：即當兩球相距很遠時，不是“作用力就變得十分微弱，可以忽略”，而是隨著彈簧的伸長，表現出的引力越來越大，這與分子間的作用力跟距離的關系嚴重不符，非常容易誤導學生對分子間相互作用力的正確認識。

發明內容

本實用新型的目的在于填補“分子間的相互作用力”演示教具的空白，提供一種分子間的相互作用力演示模型，該模型利用磁極間的相互作用力模擬分子間的相互作用力，在演示分子間的作用力跟距離的關系時，演示效果與分子間的作用力完全相同。

本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種分子間的相互作用力演示模型，其特征在于：由中心桿、定球及動球構成，中心桿為部分中空管狀結構，其一側固裝一定球，在固裝定球一側的中心桿內套裝有一圓柱形強力磁鐵，另一側同軸滑動套裝有一動球，該動球內嵌裝有一環形強力磁鐵，中心桿兩端分別制有一防脫端帽。

而且，所述定球、動球均由左半球及右半球在徑向上相互嵌裝所形成。

而且，所述圓柱形強力磁鐵、環形強力磁鐵均用膠粘劑粘牢在相應部位。

而且，所述環形強力磁鐵可替換成強力磁片或磁瓦。

本實用新型的優點和有益效果為：

本分子間的相互作用力演示模型是在中心桿一側固裝一定球，在固裝定球一側的中心桿內固定一圓柱形強力磁鐵，另一側同軸套裝一動球，動球內固定一環形強力磁鐵，使動球可以在中心桿上自由滑動以改變兩球間的距離。當兩球相距很近時兩球之間表現為斥力，距離越小，斥力越大；兩球相距稍遠時有一個平衡點，此時斥力和引力達到平衡；兩球距離繼續增大時表現為引力，并隨著距離的增大，該引力先增大后減小直至變得十分微弱，可以忽略。實現了演示分子間的作用力跟距離的關系的目的。本實用新型可以作為初中、高中的物理學教具，正確模擬分子間的作用力跟距離的關系，并且演示效果明顯，結構簡單，操作方便。

附圖說明

圖1是本實用新型截面示意圖；

圖2是本實用新型動球截面剖視圖；

圖3是本實用新型第二個實施例的動球截面剖視圖；

圖4是本實用新型第三個實施例的截面示意圖；

圖5是本實用新型第三個實施例的動球截面剖視圖；

具體實施方式

下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。

實施例1：

一種分子間的相互作用力演示模型，由中心桿7、定球9及動球8構成，其中中心桿為部分中空管狀結構，其一側固裝一定球，該定球由左半球1及右半球2在徑向上相互嵌裝所形成，在固裝定球一側的中心桿內套裝有一圓柱形強力磁鐵3，另一側同軸滑動套裝有一動球，該動球由左半球5及右半球6在徑向上相互嵌裝所形成，在動球內嵌裝有一環形強力磁鐵4，兩強力磁鐵均用膠粘劑粘牢在相應部位，在中心桿的兩端分別制有一防脫端帽10。

實施例2：

只是將實施例1中所敘述的動球左半球替換成如圖3所示截面的動球左半球11，其中的環形強力磁鐵替換成強力磁片12。

其他同于實施例1。

實施例3：

只是將實施例1中所敘述的動球左半球替換成如圖4所示截面的動球左半球13，其中的環形強力磁鐵替換成強力磁瓦14。

其他同于實施例1。

本實用新型的工作原理是：

依據的科學原理是磁極間的相互作用原理——同性相斥、異性相吸。此原理可以用磁力線間的關系來描述：當兩磁極相互靠近時，兩磁極磁力線方向相同，則兩磁極間表現為引力；兩磁極磁力線方向相反，則兩磁極間表現為斥力。環形磁鐵平面上的磁力線與中心孔處的磁力線兩者方向相反，當條形磁鐵一端向環形磁鐵中心孔穿入時，由于兩者的磁力線既有同方向的，也有反方向的，因此，兩者之間既有引力也有斥力，引力和斥力同時存在。隨著兩者之間距離的變化，引力和斥力的大小也會發生改變。當斥力大于引力時，合力表現為斥力；當斥力等于引力時，合力表現為零；二者相對靜止，此處為一個平衡點；當斥力小于引力時，合力表現為引力。在條形磁鐵從環形磁鐵中心孔穿過的整個過程中，存在三個平衡點。本實用新型采用異性磁極穿入的方法，并且取某一側的平衡點為演示模型的平衡點。演示效果是：兩球間的引力和斥力總是同時存在，并且都隨兩者間距離的增大而減小，只不過減小的規律不同，斥力減小得快。當兩球間距離等于平衡距離時，引力等于斥力，兩球間作用力為零；當兩球間距離小于平衡距離時，引力、斥力隨兩球間距離減小而增大，但斥力增加得快，兩球間作用力為斥力，距離越小斥力越大；當兩球間距離大于平衡距離時，斥力、引力隨兩球間距離增大而減小，但斥力減小得快，兩球間作用力為引力，隨著距離的增大，該引力先增大后減小直至變得十分微弱，可以忽略。演示效果與分子間作用力的實際效果完全一致。