专利名称：一种安培力及磁感应强度探究仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电学教学辅助仪器，具体的说是一种安培力及磁 感应强度探究仪。
背景技术：
在中学物理实验室的电学教学中，安培力及磁感应强度是必学的 课程之一，但是一般均只能通过定性演示，说明(1)当其它条件不 变时，电流强度越大，则安培力越大；(2)当其它条件不变时，磁场 中导线越长，安培力越大；(3)演示左手定则。不便于操作，其直观 性不明显，不利于学生理解学习的内容，而且定性演示也不能说明当 电流方向平行于磁场方向时，电流不受安培力作用。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种安 培力及磁感应强度探究仪，结构简单，成本低廉，可以直观的、定量 的演示安培力及磁感应强度间的关系，而且操作简便。 为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是 一种安培力及磁感应强度探究仪，包括底座l，其特征在于底 座1的一侧设有与其垂直的侧墙板2，另一侧设有前支架3，水平旋
转轴4的两端分别设置于侧墙板2、前支架3上，侧墙板2上部设有 半圆形的刻度盘5且圆心和水平旋转轴4与侧墙板2的交点重合，指 针6和水平旋转轴4垂直固定连接，矩形线圈7设置在水平旋转轴4 上，矩形线圈7的两根引线分别和接线柱A81、接线柱B82连接。 在上述技术方案的基础上，底座1的四角分别设有一个调平螺丝8。在上述技术方案的基础上，还包括若干和矩形线圈7适配的U形 磁铁9。
本实用新型所述的安培力及磁感应强度探究仪，结构简单，成本 低廉，可以直观的、定量的演示安培力及磁感应强度间的关系，而且 操作简便。具体地说，本实用新型可以定量地说明安培力与电流、与 导线长度成正比的关系；能演示电流与磁场方向平行时，电流不受磁 场的作用力；能明显地演示在其它条件相同时，磁场越强，安培力越 大。
本实用新型有如下附图
图1安培力及磁感应强度探究仪的结构示意图 附图标记
l底座，2侧墙板，3前支架，4水平旋转轴，5刻度盘，6指针， 7矩形线圈，8调平螺丝，9U形磁铁，81接线柱A， 82接线柱B。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 图1为本实用新型所述的安培力及磁感应强度探究仪的结构示 意图，包括底座l，底座1的一侧设有与其垂直的侧墙板2，另一侧 设有前支架3，水平旋转轴4的两端分别设置于侧墙板2、前支架3 上，侧墙板2上部设有半圆形的刻度盘5且圆心和水平旋转轴4与侧 墙板2的交点重合，指针6和水平旋转轴4垂直固定连接，矩形线圈 7设置在水平旋转轴4上，矩形线圈7的两根引线分别和接线柱A81、 接线柱B82连接。所说的线圈为平面矩形线圈。矩形线圈7的两根引 线可以通过水平旋转轴4连入接线柱。在上述技术方案的基础上，底座1的四角分别设有一个调平螺丝8。
在上述技术方案的基础上，还包括若干和矩形线圈7适配的U形 磁铁9。本实用新型与学生电源、滑动变阻器、演示电流表、电键、
导线等构成电路后，利用几个完全一样的蹄形磁铁可以演示
1、 当磁场方向与电流方向平行时，电流不受安培力的作用。
2、 当磁场方向与电流方向垂直时，电流所受安培力最大。
3、 当电流与磁场垂直时，若磁场强弱不变，磁场中通电导线的 长度不变，则安培力与电流强度成正比。
4、 当电流与磁场垂直时，若磁场强弱不变，电流强度不变，则 安培力与磁场中导线的长度成正比。
本实用新型与学生电源、滑动变阻器、演示电流表、电键、导线 等构成电路后，利用两个外形一样而磁性强弱不同的蹄形磁铁可以演
示
1、 当电流与磁场垂直时，若电流强度不变，磁场中导线的长度 不变，则磁场越强，导线所受安培力越大。
2、 演示左手定则。(即安培力方向、磁场方向、电流方向三者的 关系)
上述演示由于有刻度盘5和指针6的指示，可以定量地说明安培 力与电流、与导线长度成正比的关系，直观清楚、易于操作，提高了 学生的认知性。
其具体演示方式如下
把本仪器放在水平桌面上，调节底座上的调平螺丝，使指针在竖 直方向——即指到0刻度线位置。把本仪器与学生电源、滑动变阻器、 演示电流表、电键等组成串联电路。
1、演示当磁场方向与电流方向平行时，电流不受安培力的作用。 接通电路，调节滑动变阻器的电阻，使电流表有一合适的示数， 使蹄形磁铁端口上的磁感线平行地靠近矩形线圈的底边，可以看到，
5线圈不会偏转。说明当磁场方向与电流方向平行时，电流不受安培力 的作用。
2、 当磁场方向与电流方向垂直时，电流所受安培力最大。 在演示1的基础上，逐渐旋转磁铁至磁感线垂直于电流的位置，
可以看到，指针逐渐旋转至偏角最大的位置。说明当磁场方向与电流 方向垂直时，电流所受安培力最大。
3、 当电流与磁场垂直时，若磁场强弱不变，磁场中通电导线的 长度不变，则安培力与电流强度成正比。
断开电流，把一个蹄形磁铁放到底座上，使线圈底边在其N、 S 之间，并与磁铁端面平行，磁铁处于线圈中部。接通电源，调节滑动 变阻器的电阻，使电流表的电流示数逐渐增大，观察指针的偏角，当 线圈平衡时，把电流与对应的偏角记入表中。
4、 当电流与磁场垂直时，若磁场强弱不变，电流强度不变，则 安培力与磁场中导线的长度成正比。
断开电流，把一个蹄形磁铁放到底座上，使线圈底边在其N、 S 之间，并与磁铁端面平行，磁铁处于线圈中部。接通电源，调节滑动 变阻器的电阻，使电流表的电流示数为某一确定的值并保持不变，观 察指针的偏角，当线圈平衡时，把指针的偏角记入表中。然后把一个 磁铁换成由两个一样的磁铁并成一体的磁铁，重做实验，记下指针偏 角。再用三个一样的磁铁合并而成的整体来重做实验，记下指针偏角。
5、 当电流与磁场垂直时，若电流强度不变，磁场中导线的长度 不变，则磁场越强，导线所受安培力越大。
断开电流，保持装置不变，换用两块外形一样而磁性不同的磁铁 做对比实验，可以看到，磁性越强，指针偏角越大。即说明上述结论。
6、 演示左手定则。(即安培力方向、磁场方向、电流方向三者的 关系)
通过改变电流方向而改变安培力方向，改变磁场方向而改变安培 力方向等来总结左手定则。
权利要求1. 一种安培力及磁感应强度探究仪，包括底座(1)，其特征在于底座(1)的一侧设有与其垂直的侧墙板(2)，另一侧设有前支架(3)，水平旋转轴(4)的两端分别设置于侧墙板(2)、前支架(3)上，侧墙板(2)上部设有半圆形的刻度盘(5)且圆心和水平旋转轴(4)与侧墙板(2)的交点重合，指针(6)和水平旋转轴(4)垂直固定连接，矩形线圈(7)设置在水平旋转轴(4)上，矩形线圈(7)的两根引线分别和接线柱A(81)、接线柱B(82)连接。
2. 如权利要求1所述的安培力及磁感应强度探究仪，其特征在 于底座(1)的四角分别设有一个调平螺丝(8)。
3. 如权利要求1和2所述的安培力及磁感应强度探究仪，其特 征在于还包括若干和矩形线圈(7)适配的U形磁铁(9)。
专利摘要一种安培力及磁感应强度探究仪，涉及电学教学辅助仪器，包括底座(1)，其特征在于底座(1)的一侧设有与其垂直的侧墙板(2)，另一侧设有前支架(3)，水平旋转轴(4)的两端分别设置于侧墙板(2)、前支架(3)上，侧墙板(2)上部设有半圆形的刻度盘(5)且圆心和水平旋转轴(4)与侧墙板(2)的交点重合，指针(6)和水平旋转轴(4)垂直固定连接，矩形线圈(7)设置在水平旋转轴(4)上，矩形线圈(7)的两根引线分别和接线柱A(81)、接线柱B(82)连接。本实用新型所述的安培力及磁感应强度探究仪，结构简单，成本低廉，可以直观的、定量的演示安培力及磁感应强度间的关系，而且操作简便。
文档编号G09B23/00GK201298307SQ20082018048
公开日2009年8月26日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者雨 孙, 干正文, 陈太贤 申请人:陈太贤;孙 雨;干正文