一种验证楞次定律的教学设备的制作方法

本发明涉及一种验证楞次定律的教学设备。

背景技术：

楞次定律(lenz'slaw)是一条电磁学的定律，可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。楞次定律中，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律还可表述为：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。在电子电工教学中，经常需要向学生讲授楞次定律，然而目前并未有直观的实物来验证以辅助学生理解，使得教学不太直观。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种较为直观的验证楞次定律的教学设备。

一种验证楞次定律的教学设备，包括底座、第一绝缘管与若干验证线圈、若干发光元件与磁性件，所述第一绝缘管设置于所述底座上，所述若干验证线圈均缠绕于所述第一绝缘管上，所述若干验证线圈相互间隔设置，所述若干发光元件分别连接于所述若干验证线圈上，每个所述发光元件与对应的验证线圈形成闭合回路，所述磁性件用于置入所述第一绝缘管中，并在重力作用下下降，使得所述若干验证线圈先后产生感应电流以驱动所述若干发光元件先后发光。

在其中一个实施方式中，所述第一绝缘管为透明管，所述发光元件为二极管，所述第一绝缘管沿竖直方向延伸，所述若干验证线圈均缠绕于所述第一绝缘管的外周面上。

在其中一个实施方式中，所述第一绝缘管的内部形成有验证通道，所述验证通道的横截面为圆形，所述磁性件为圆柱形，所述验证通道的直径为所述磁性件的直径的1-1.3倍。

在其中一个实施方式中，所述若干验证线圈相互绝缘，每相邻两个验证线圈之间形成有隔绝间距，每个所述验证线圈于所述第一绝缘管上的投影高度小于或等于所述隔绝间距的高度。

在其中一个实施方式中，所述底座上设置有水平延伸的取出槽，所述取出槽与所述验证通道垂直相通，所述取出槽的横截面为矩形。

在其中一个实施方式中，还包括取出杆，所述取出杆活动插设于所述取出槽内，用以将所述磁性件推抵出所述底座，所述取出槽的底面中部形成有缓冲区域，所述缓冲区域对准所述第一绝缘管的验证通道。

在其中一个实施方式中，还包括设置于所述底座上的第二绝缘管，所述第二绝缘管内形成有验证通道，所述第二绝缘管的周面上缠绕有感应线圈，所述感应线圈自所述第二绝缘管的顶端延伸至所述第二绝缘管的底端，所述感应线圈上设置有发光二极管。

在其中一个实施方式中，还包括设置于所述底座上的透明管，所述透明管为透明玻璃管或者透明塑料管，所述透明管内形成有掉落通道，用于供所述磁性件通过。

在其中一个实施方式中，还包括设置于所述底座上的第一金属管，所述第一金属管内形成有感应通道，用于供所述磁性件通过，所述第一金属管的底端形成有观察缺口。

在其中一个实施方式中，还包括设置于所述底座上的第二金属管，所述第二金属管内形成有感生通道，用于供所述磁性件通过，所述第二金属管的侧壁上还开设有与所述感生通道连通的观察狭缝，所述观察狭缝沿所述第二金属管的高度方向延伸，并贯通所述第二金属管的顶端与底端。

所述验证楞次定律的教学设备在使用时，将所述磁性件置入所述第一绝缘管中，所述磁性件在重力作用下下降，使得所述验证线圈切割所述磁性件的磁感线，进而感应产生电流以使得其上的发光元件发光，同时所述磁性件受到所述验证线圈的阻力而减慢其掉落速度。当所述磁性件越过一个验证线圈后，所述磁性件不再受到阻力，其按照重力加速度掉落，直至所述磁性件经过另一个验证线圈时，其掉落速度再次减慢，该验证线圈上的发光元件发光。如此继续，所述磁性件间歇性地掉落，而所述若干验证线圈上的发光元件则先后轮流发光，从而使得所述验证楞次定律的教学设备较为直观，方便教学。

附图说明

图1为一实施例的验证楞次定律的教学设备的立体示意图。

图2为图1所示验证楞次定律的教学设备的另一视角的立体示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明涉及一种验证楞次定律的教学设备。例如，所述验证楞次定律的教学设备包括底座、第一绝缘管与若干验证线圈、若干发光元件与磁性件。例如，所述第一绝缘管设置于所述底座上，所述若干验证线圈均缠绕于所述第一绝缘管上，所述若干验证线圈相互间隔设置。例如，所述若干发光元件分别连接于所述若干验证线圈上，每个所述发光元件与对应的验证线圈形成闭合回路。例如，所述磁性件用于置入所述第一绝缘管中，并在重力作用下下降，使得所述若干验证线圈先后产生感应电流以驱动所述若干发光元件先后发光。

请参阅图1及图2，一种验证楞次定律的教学设备，包括底座10、第一绝缘管20与若干验证线圈30、若干发光元件31与磁性件40，所述第一绝缘管20设置于所述底座10上，所述若干验证线圈30均缠绕于所述第一绝缘管20上，所述若干验证线圈30相互间隔设置，所述若干发光元件31分别连接于所述若干验证线圈30上，每个所述发光元件31与对应的验证线圈30形成闭合回路，所述磁性件40用于置入所述第一绝缘管20中，并在重力作用下下降，使得所述若干验证线圈30先后产生感应电流以驱动所述若干发光元件31先后发光。

所述验证楞次定律的教学设备在使用时，将所述磁性件40置入所述第一绝缘管20中，所述磁性件40在重力作用下下降，使得所述验证线圈30切割所述磁性件40的磁感线，进而感应产生电流以使得其上的发光元件31发光，同时所述磁性件40受到所述验证线圈30的阻力而减慢其掉落速度。当所述磁性件40越过一个验证线圈30后，所述磁性件40不再受到阻力，其按照重力加速度掉落，直至所述磁性件40经过另一个验证线圈30时，其掉落速度再次减慢，该验证线圈30上的发光元件31发光。如此继续，所述磁性件40间歇性地掉落，而所述若干验证线圈30上的发光元件31则先后轮流发光，从而使得所述验证楞次定律的教学设备较为直观，方便教学。

例如，为了防止所述磁性件40发生反转，影响使用效果，所述第一绝缘管20为透明管，所述发光元件31为二极管，所述第一绝缘管20沿竖直方向延伸，所述若干验证线圈30均缠绕于所述第一绝缘管20的外周面上。所述第一绝缘管20的内部形成有验证通道21，所述验证通道21的横截面为圆形，所述磁性件40为圆柱形，所述验证通道21的直径为所述磁性件40的直径的1-1.3倍。通过对所述验证通道21的直径和所述磁性件40的直径的设置，使得所述磁性件40进入所述验证通道21中不能产生翻转，进而提高使用效果。

例如，为了便于使得所述若干发光元件31于发光时间上产生间隔，所述若干验证线圈30相互绝缘，每相邻两个验证线圈30之间形成有隔绝间距33，每个所述验证线圈30于所述第一绝缘管20上的投影高度小于或等于所述隔绝间距33的高度。所述底座10上设置有水平延伸的取出槽15，所述取出槽15与所述验证通道21垂直相通，所述取出槽15的横截面为矩形。通过将所述验证线圈30的投影高度设置得小于或等于所述隔绝间距33，进而使得相邻两个验证线圈30隔得较远，从而使得上一个发光元件31熄灭后，下一个发光元件31才开始发光，提高其直观效果。

例如，为了便于将掉落于所述底座10上的所述磁性件40取出，所述验证楞次定律的教学设备还包括取出杆45，所述取出杆45活动插设于所述取出槽15内，用以将所述磁性件40推抵出所述底座10，所述取出槽15的底面中部形成有缓冲区域，所述缓冲区域对准所述第一绝缘管20的验证通道21。通过利用所述取出杆45推出所述磁性件40即可从所述底座10上将所述磁性件40取出。而所述缓冲区域则有利于减少所述磁性件40与所述底座10之间的碰撞。

例如，为了便于提高比对效果，所述验证楞次定律的教学设备还包括设置于所述底座10上的第二绝缘管50，所述第二绝缘管50内形成有验证通道21，所述第二绝缘管50的周面上缠绕有感应线圈51，所述感应线圈51自所述第二绝缘管50的顶端延伸至所述第二绝缘管50的底端，所述感应线圈51上设置有发光二极管52。所述验证楞次定律的教学设备还包括设置于所述底座10上的透明管60，所述透明管60为透明玻璃管或者透明塑料管，所述透明管60内形成有掉落通道61，用于供所述磁性件40通过。所述验证楞次定律的教学设备还包括设置于所述底座10上的第一金属管70，所述第一金属管70内形成有感应通道75，用于供所述磁性件40通过，所述第一金属管70的底端形成有观察缺口。所述验证楞次定律的教学设备还包括设置于所述底座10上的第二金属管80，所述第二金属管80内形成有感生通道85，用于供所述磁性件40通过，所述第二金属管80的侧壁上还开设有与所述感生通道85连通的观察狭缝88，所述观察狭缝88沿所述第二金属管80的高度方向延伸，并贯通所述第二金属管80的顶端与底端。

当所述磁性件40从所述第二绝缘管50的验证通道21中经过时，所述磁性件40一直受到阻力，因此其掉落速度慢，掉落时间比在所述第一绝缘管20中的掉落时间长。而所述第二绝缘管50上的感应线圈51能够使得其上的发光二极管52长时间发光。当所述磁性件40从所述透明管60中掉落时，其不受到任何阻力电磁阻力，直接以重力加速度很快地掉落。当所述磁性件40掉落于所述第一金属管70中时，其以较慢的速度缓缓下降。当所述磁性件40掉落于所述第二金属管80中时，其能够使得所述第二金属管80上产生涡流，反向作用力迫使磁性件40翻转并邻近所述观察狭缝88，再缓缓降落。

例如，所述第一金属管70及所述第二金属管80均为铜管，所述第一绝缘管20、所述第二绝缘管50、所述透明管60、所述第一金属管70与所述第二金属管80并排设置于所述底座10上，所述底座10上设置有五个所述取出槽15，所述五个取出槽15分别对准所述第一绝缘管20、所述第二绝缘管50、所述透明管60、所述第一金属管70与所述第二金属管80的底部，以便于取出所述磁性件40。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。