一种楞次定律演示实验仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种楞次定律演示实验仪，包括密绕螺线管、强磁磁铁、电流方向指示灯、导线和电路图展示板。密绕螺线管、电流方向指示灯用导线相连，构成闭合回路。密绕螺线管连接有能够明确指示电流方向的电流方向指示灯，电流方向指示灯由红、绿两种不同颜色的LED发光二极管阵列组成，能够在演示时显示闭合回路中的电流方向，效果非常明显，便于观察。密绕螺线管、电流方向指示灯之间设置有直观的电路图展示板，便于讲解、分析实验原理。演示时，采用钕铁硼强磁磁铁插入、拔出密绕螺线管，对应的电流方向指示灯点亮，效果非常明显直观。
【专利说明】
一种楞次定律演示实验仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及高中物理电磁学实验装置领域，具体地讲，涉及一种用于演示楞次定律的实验仪。
【背景技术】
[0002]楞次定律的探究实验是高中物理乃至大学物理中常见的基本电磁学实验。该实验通常由教师进行课堂演示实验，主要目的是通过直观的实验事实加深学生对于感应电流方向判断的理解。该实验的关键点在于磁铁快速插入、拔出密绕螺线管时，学生能够直观看到闭合电路中的感应电流的方向，然后根据磁铁的运动情况进行磁通量、感应电流方向的分析，继而得到楞次定律的内容。常见的楞次定律演示实验仪，通常将灵敏电流计与密绕螺线管相连，用灵敏电流计指针的偏转作为判断感应电流方向的依据。
[0003]但是传统方法演示效果不好，演示者需要花费更大精力去讲解实验的现象与原理，主要问题有:(I)用灵敏电流计指示电流方向不直观；当磁铁插入、拔出密绕螺线管时，螺线管内磁通量发生变化，产生感应电流，但此时的感应电流持续时间极短，灵敏电流计指针在感应电流作用下发生偏转，然后感应电流消失，指针在自身回复力的作用下又马上返回初始位置，使观察者难以判断哪个偏转方向才是感应电流引起的，演示者需要进行仔细的分析才能讲清楚实验现象与原理。(2)最近也有用单个LED发光二极管替换灵敏电流计的实验装置，同样，由于感应电流持续时间短，LED—闪而过，效果不明显。(3)传统实验通常用简单的条形磁铁演示，磁场较弱，演示效果不明显。综上所述，传统的演示实验的现象较为粗略，现象不够明显，难以吸引观察者的注意力，激发其学习兴趣。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种楞次定律演示实验仪，使演示实验现象直观明显，安装简单易操作，成本低。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种楞次定律演示实验仪，包括密绕螺线管、导线、电流方向指示灯、磁铁和电路图展示板、钕铁硼强磁磁铁。密绕螺线管、电流方向指示灯用导线相连，构成闭合回路。
[0006]密绕螺线管连接有能够明确指示电流方向的电流方向指示灯，电流方向指示灯由红、绿两种不同颜色的LED发光二极管阵列排列成箭头形状，能够在演示时显示闭合回路中的电流方向，效果非常明显，便于观察。密绕螺线管、电流方向指示灯之间设置有直观的电路图展示板，便于讲解、分析实验原理。演示时，采用钕铁硼强磁磁铁插入、拔出密绕螺线管，对应的电流方向指示灯点亮，效果非常明显直观。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是:本实用新型通过不同颜色的LED发光二极管阵列组成的电流方向指示灯展示感应电流，可以直观地看到感应电流的方向；采用钕铁硼强磁材料作为磁铁，能够产生更大的磁通量的变化，产生很大的感应电流，使电流方向指示灯产生很强的亮度;在密绕螺线管和电流方向指示灯之间设置有电路图展示板，进行实验演示时，观察者可以结合实验现象和电路图加深对楞次定律的理解。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构不意图。
[0009]图2为本实用新型的钕铁硼强磁磁铁结构示意图。
[0010]图中，1、底座;2、电流方向指示灯;3、电路图展示板;4、强磁磁铁;5、导线;6、密绕螺线管;7、钕铁硼磁铁。
【具体实施方式】
[0011]下面结合实例，进一步说明本实用新型。
[0012]参见图1和图2本实用新型包括底座I，电流方向指示灯2，电路图展示板3，强磁磁铁4，导线5，密绕螺线管6，钕铁硼磁铁7。
[0013]上述底座I上依次安装有电流方向指示灯2，电路图展示板3，导线5，密绕螺线管6。电流方向指示灯2与密绕螺线管6用导线5相连，形成闭合回路。电流方向指示灯2与密绕螺线管6之间设置有电路图展示板3。
[0014]上述强磁磁铁4由多个钕铁硼磁铁7异极相吸排列组成。
[0015]在演示实验时，把强磁磁铁4任何一极插入或者拔出密绕螺线管6，则可观察到不同的电流方向指示灯2点亮，通过电流方向指示灯2指示的方向，结合电路图展示板3上的电路图即可分析得到楞次定律中磁通量的变化与感应电流之间的关系。
[0016]例如:将强磁磁铁4的N极快速插入密绕螺线管6时，密绕螺线管6内的磁通量增大，则产生向上的感应磁场，电路图展示板3线圈中产生逆时针的感应电流，所以此时电流方向指示灯2中向下的红色箭头灯点亮，观察者则可以判断得到向下的感应磁场阻碍了磁通量的增大。
[0017]将强磁磁铁4的N极快速拔出密绕螺线管6时，密绕螺线管6内的磁通量减小，则产生向下的感应磁场，电路图展示板3线圈中产生顺时针的感应电流，所以此时电流方向指示灯2中向上的绿色箭头灯点亮，观察者则可以判断得到向上的感应电流阻碍了磁通量的减小。
[0018]本实用新型实验演示效果明显，安装简单易操作，成本低。实验仪对感应电流直观的显示便于观察者定性分析磁通量的变化与感应电流之间的关系。
【主权项】
1.一种楞次定律演示实验仪，包括底座、密绕螺线管、强磁磁铁、电流方向指示灯、导线和电路图展示板，其特征是:所述密绕螺线管与电流方向指示灯用导线相连形成闭合回路，所述电路图展示板安装在底座中央，在螺线管、电流方向指示灯之间。2.根据权利要求1所述的一种楞次定律演示实验仪，其特征是:所述电流方向指示灯由两组LED发光二极管阵列组成，当闭合回路中出现感应电流，则对应的电流方向指示灯点亮，明确指示密绕螺线管中的电流方向。3.根据权利要求1或2所述的一种楞次定律演示实验仪，其特征是:所述电流方向指示灯有红色、绿色两种不同颜色的LED发光二极管构成，并联排列成箭头形状。4.根据权利要求1所述的一种楞次定律演示实验仪，其特征是:所述密绕螺线管、电流方向指示灯连接有直观的电路图展示板，密绕螺线管与电流方向指示灯之间的导线隐藏于电路图展不板之后。5.根据权利要求1所述的一种楞次定律演示实验仪，其特征是:所述强磁磁铁由多个圆形钕铁硼磁铁互相吸引排列组成。
【文档编号】G09B23/18GK205487044SQ201620147603
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】邵明辉, 黄继阳, 陈斓, 张晋, 张营
【申请人】济南大学