本发明涉及一种利用匀速运动来演示磁力平衡的物理教具，具体涉及一种基于涡流工作原理的磁力平衡演示仪。
背景技术：
目前中学物理教学过程中，讲解涡流的原理及应用，一般借助电磁炉的工作原理说明涡流的形成和加热作用，还有借助磁电式仪表讲述电磁阻尼，目前缺少一种利用动态稳定磁场形成涡流直观讲解电磁阻尼的仪器，缺少一种利用匀速运动演示装置来间接探究电磁阻尼形成原因的装置。
技术实现要素：
为了克服目前中学物理教学过程中，用现有教学案例讲解涡流原理及应用的不足，本发明可解决上述背景技术中提出的问题，本发明采用如下技术方案，一种基于涡流工作原理的磁力平衡演示仪，包括长木板、小车、细线、定滑轮、强磁铁、铜管、塑料管、竹节管、纸带、打点计时器、桌体、支撑架；所述长木板的一端安装了一只定滑轮，所述小车的一端通过细线跨过定滑轮连接强磁铁；所述小车的另一端连接纸带的一端，纸带的另外一端插入到打点计时器的限位孔中，所述打点器采用220V交流电火花打点计时器或采用交流电磁打点计时器，所述强磁铁有N多块，它们靠磁场力的作用在竖直方向连接在一起，所述N大于10块小于20块，所述N多块强磁铁放置于铜管中，所述铜管放置在桌体下方的支撑架上，且位于定滑轮的正下方；所述N多块强磁铁的总重力大于小车受到的阻力，当放开小车后，可观察到N多块强磁铁通过细线拉动小车做匀速运动，此时打点计时器在纸带上打出均匀的点，以验证小车做匀速运动。
进一步改进在于，所述强磁铁为圆柱形，其直径略小于铜管的内径；所述塑料管的内径与铜管的内径相同；所述竹节管的内径与铜管的内径相同。
进一步改进在于，将铜管换成塑料管，可观察到小车做加速运动。
进一步改进在于，所述竹节管是由五段短铜管和五段短塑料管串联连接而成，且短铜管和短塑料管上下位置可自由组合，它放置在桌体下方的支撑架上，且位于定滑轮的正下方；重复上述实验，我们观察到小车做变速运动了，这是因为运动磁场不能在塑料管中产生涡流。
本发明的有益效果在于，利用匀速运动演示装置，演示涡流形成的原因，便于讲解涡流的应用，区别于现有教材讲述利用变化的电流产生变化的磁场形成涡流；本发明利用强磁铁的在铜管做匀速运动，在竹节管中做变速运动，便于讲解稳定的非匀强磁场在铜管中做匀速运动，是因为铜管中形成感应电流，反过来感应电流又会使强磁铁受到向上的恒定的电磁阻力，可解释N多块强磁铁处于重力、拉力、电磁力作用下，因三力平衡而做匀速运动。
附图说明
图1为本发明的原理结构示意图，
图中：1、长木板，2、小车，3、细线，4、定滑轮，5、强磁铁，6、铜管，7、塑料管，8、竹节管，9、纸带，10、打点计时器，11、桌体，12、支撑架。
具体实施方式
如图1，一种基于涡流工作原理的磁力平衡演示仪，包括长木板1，小车2，细线3，定滑轮4，强磁铁5，铜管6，塑料管7，竹节管8，纸带9，打点计时器10，桌体11，支撑架12；所述长木板1的一端安装了一只定滑轮4，所述小车2的一端通过细线3跨过定滑轮4连接强磁铁5；所述小车2的另一端连接纸带9的一端，纸带9的另外一端插入到打点计时器10限位孔中，所述打点器10采用220V交流电火花打点计时器或电磁打点计时器，所述强磁铁5有N多块，它们靠磁场力的作用在竖直方向连接在一起，所述N大于10块小于20块，所述N多块强磁铁5放置于铜管6中，所述铜管6放置在桌体11下方的支撑架12上；位于定滑轮4的正下方；所述N多块强磁铁5的总重力大于小车2受到的阻力，当放开小车后，可观察到N多块强磁铁5通过细线拉动小车2做匀速运动，此时打点计时器10在纸带9上打出均匀的点，以验证小车做匀速运动；所述强磁铁5为圆柱形，其直径略小于铜管6的内径；将铜管6换成塑料管7，可观察到小车2做加速运动；将铜管分成5段，塑料管分成5段，所述竹节管8是由5段的短铜管和5段短塑料管串联连接而成，且短铜管和短塑料管上下位置可自由组合，它放置在桌体11下方的支撑架12上；重复上述实验，我们观察到小车做加速运动了，这是因为运动磁场不能在塑料管中产生涡流。
本发明的有益效果在于，利用匀速运动演示装置，演示涡流形成的原因，便于讲解涡流的应用，区别于现有教材讲述利用变化的电流产生变化的磁场形成涡流；本发明利用强磁铁5的在铜管6做匀速运动，在竹节管8做变速运动，便于讲解稳定的非匀强磁场在铜管6中做匀速运动时会在铜管6中形成感应电流；反过来，感应电流又会使强磁铁5受到向上的恒定的电磁阻力，可解释N多块强磁铁5因处于三力平衡而做匀速运动。