[實用新型]一種安培力演示實驗儀

有效

• 申請號: 201720660188.1
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN207097312U
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 王寶珍;劉俊;李磊;魏建偉;齊國強
• 申請（專利權）人: 商洛學院
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 俞曉明

技術領域

本實用新型涉及物理磁場與安培力演示教具技術領域，具體涉及一種安培力演示實驗儀。

背景技術

現行物理教學所采用的演示裝置是一個馬蹄形磁鐵，電流方向為單方向的，若改變電流方向，需手動換向，一般只能定性地演示磁場對電流作用的現象，既無法對電流進行調節，也無安培力大小的顯示，還有一些安培力演示裝置可以對電流進行調節也可以定量顯示安培力的大小，但結構復雜，制作成本高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種安培力演示實驗儀，可對電流進行調節，能直觀顯示安培力的大小和方向，結構簡單，制作成本低。

本實用新型為解決上述技術問題，提供一種安培力演示實驗儀，包括電源、滑線變阻器、第一單刀雙擲開關與第二單刀雙擲開關、S極標識向上的條形磁鐵、N極標識向上的條形磁鐵、第一導電導軌、第二導電導軌、導體棒、參照標尺和木板底座；第一導電導軌和第二導電導軌平行且兩端固定在木板底座上，導體棒滑動設置在第一導電導軌和第二導電導軌上，S極標識向上的條形磁鐵和N極標識向上的條形磁鐵并排設置在導體棒下方，第一導電導軌和第二導電導軌之間，形成磁場；電源通過滑線變阻器與第一單刀雙擲開關的動端連接，第一單刀雙擲開關的不動端一端連接第一導電導軌，另一端連接第二導電導軌，第二單刀雙擲開關的不動端一端連接第一導電導軌，另一端連接第二導電導軌，第二單刀雙擲開關的動端與電源連接構成回路，參照標尺設置在木板底座上，與第一導電導軌和第二導電導軌平行。

上述S極標識向上的條形磁鐵是三塊，N極標識向上的條形磁鐵是三塊，三塊S極標識向上的條形磁鐵與三塊N極標識向上的條形磁鐵并排放置，組成一塊大的條形磁鐵，左端為S極，右端為N極。

上述第一單刀雙擲開關的動端與第二單刀雙擲開關的動端之間通過絕緣線連接。

上述電源包括內置電源和外接電源，內置電源由六塊1.5V的電池串聯而成9V電源，外接電源通過不同輸出電壓的適配器外接直流電或交流電獲得。

上述第一導電導軌和第二導電導軌是銅導軌，導體棒是銅棒。

還包括三維坐標系，三維坐標系包括X軸、Y軸和Z軸，X軸表示導體棒的受力方向，Y軸表示電流方向，Z軸表示磁場方向。

與現有技術相比較，本實用新型的有益效果在于：

1、電源、滑線變阻器、第一單刀雙擲開關、第二單刀雙擲開關、第一導電導軌、導體棒、第二導電導軌組成回路，通過改變滑線變阻器的阻值改變電路中的電流大小，通過兩個單刀雙擲開關，實現導體棒中電流方向的改變，利用S極標識向上的條形磁鐵和N極標識向上的條形磁鐵組建磁場，根據左手定則，可以判斷導體棒在兩個導電導軌上的運動方向，通過參照標尺可以看出導體棒在導電導軌上的運動距離，從而可以看出通電導體棒在磁場中的受力大小，結構簡單，制作成本低。

2、六塊條形磁鐵，三塊條形磁鐵N極標識向上并排放置，三塊條形磁鐵S極標識向上并排放置，六塊緊密切合放置在同一平面內，相當于一塊巨大的條形強磁鐵，左端為S極，右端為N極，磁感應強度的方向在導軌平面上兩端近似處于垂直方向，其他位置的也只有垂直的分量起作用，特別是過了中間位置磁場方向改變，運動情況變化，接通電源后，根據左手定則，可以看出導體棒在磁場中的運動方向和運動速度。

3、第一單刀雙擲開關與第二單刀雙擲開關的動端之間通過絕緣線連接，保證第一單刀雙擲開關與第二單刀雙擲開關閉合方向一致，方便改變電流的方向，操作方便。

4、電源可以內置也可以外接，使用連接方便。

5、導體棒與導軌均選用銅材料，銅導電性優良，質地光滑運動過程的摩擦力可忽略，硬度好不易變形，實驗現象穩定，整體裝置價格低廉，持續使用性能好。

6、三維坐標系，能直觀展示磁場方向、導體棒受力方向以及導體棒電流方向，可以方便大家使用左手定則，有利于教學探究，尤其是可以掌握控制變量的科學研究方法，深刻理解物理中運動的相對性、安培分子電流說等知識。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型的電路原理圖。

圖中：1-電源，2-滑動變阻器，3-1-第一單刀雙擲開關，3-2-第二單刀雙擲開關，4-1-S極標識向上的條形磁鐵，4-2-N極標識向上的條形磁鐵，5-1-第一導電軌道，5-2-第二導電軌道，6-導體棒，7-參照標尺，8-絕緣線，9-木板底座，10-三維坐標系。

具體實施方式