一种导体内部导电原理可视化模型的制作方法

本发明涉及教学用品领域，更具体说是一种导体内部导电原理可视化模型。

背景技术：

在小学至高中物理学科的相关学习内容中，电流的相关知识占据重要地位，特别是在小学科学教学过程中学生难以理解电流如何在导体中流过，教师在讲解时需要让学生将电流想象成水流，但是由于缺乏实际观察，受限于小学生的认知特点，此处依然难以解决。生活中虽然存在演示电流的相关的实验演示仪器，但这些仪器一般结构复杂，携带不便，或采用led模拟电流流动等，严重缺乏真实性。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种导体内部导电原理可视化模型，可以用于演示导体内部电子定向移动既电流流动的相关现象，同时也具有结构简单方便携带的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种导体内部导电原理可视化模型，其特征在于：包括外壳体和水槽，所述水槽设置在外壳体内，所述水槽与外壳体之间设有强力磁铁，所述水槽表面设有盖板，所述盖板上设有演示装置，所述演示装置包括电极板、观察窗口、导线和导电溶液，所述观察窗口设置在盖板表面，在所述盖板的下表面设有一块u形板，所述u形板与观察窗口相对设置，在u形板的左右两侧相对设有两块电极板，左右两电极板上分别连接有导线，所述导线的两端从水槽上伸出，所述导电溶液设置在水槽内。

较佳地。所述强力磁铁采用磁块，该磁块刚好能覆盖住水槽底面。

较佳地，所述观察窗口为方形或椭圆形。

较佳地，所述演示装置还包括开关和电源，所述开关固定设置在盖板的表面，所述导线通过开关后与所述电源的正负极相连。

较佳地，所述外壳体的侧面设有放水阀，所述放水阀与水槽底部相连通。

较佳地，所述导电溶液可使用浓盐水。

本发明的技术效果和优点：

1、与现有技术相比，本技术所采用的技术方案具有结构简单，携带方便的优点，同时也方便进行电学实验的演示，操作简单。

2、利用电极发生电化学腐蚀产生的有色溶液加强可视化效果；

3、可演示电流流动方向、分流现象等于带电粒子定向移动有关的内容。

4、用定性的方式演示电流，去除冗余装置，将观察简单化。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中a-a＇截面图；

图3为本发明盖板的结构示意图；

图4为本发明另一种实施方式结构示意图；

附图标记为：1、外壳体；2、水槽；3、盖板；4、强力磁铁；5、电极板；6、观察窗口；7、导线；8、导电溶液；9、u形板；10、开关；11、电源；12、放水阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1和图2所示，一种导体内部导电原理可视化模型，包括外壳体1和水槽2，所述水槽2设置在外壳体1内，在水槽2与外壳体1之间设有强力磁铁4，该强力磁铁4采用方形磁块，磁块的大小以刚好能覆盖住水槽2底面为佳，进而能在水槽2底部形成一个均匀稳定的磁场。所述水槽2表面设有盖板3，所述盖板3与水槽2口配合设置，如图3所示，在盖板3上设有实验演示装置，所述演示装置包括电极板5、观察窗口6、导线7和导电溶液8，所述观察窗口6设置在盖板3表面，该观察窗口6可以为方形或椭圆形的通孔，在所述盖板3的下表面设有一块u形板9，所述u形板9与观察窗口6相对设置，在u形板9的左右两侧相对水平设有两块电极板5，左右两电极板5上分别连接有导线7，所述导线7的两端从水槽2表面伸出。所述导电溶液设置在水槽2内，导电溶液可以采用浓盐水。

在本实施例中，为了方便排放实验后的废水，所述外壳体1的侧面设有放水阀12，所述放水阀12与水槽2底部相连通，当实验完成后，打开放水阀12，就能将废水排出，避免废水与人体皮肤相接触。

本发明的技术效果和优点在于：

1、与现有技术相比，本技术所采用的技术方案具有结构简单，携带方便的优点，同时也方便进行电学实验的演示，操作简单。

2、利用电极发生电化学腐蚀产生的有色溶液加强可视化效果；

3、可演示电流流动方向、分流现象等于带电粒子定向移动有关的内容。

4、用定性的方式演示电流，去除冗余装置，将观察简单化。

具体操作步骤如下：首先，通过观察窗口6，向模型内注入浓盐水，浓盐水的高度要刚好能淹没电极板5为佳，防止溢出。

然后，将模型两端的导线7与电源11相接通，本模型适配电源11为18v，改变电源11电压会影响模型演示效果。在强力磁铁4的磁场下，我们可以通过观察窗口6处可以观察到水槽2内浓盐水的流动情况，进而来判断出线路内电流流动情况。

最后，我们还可以通过单个模型与不同电压的电源11连接，可以演示电流强弱不同的情况下，浓盐水的流动快慢情况，从而来判断电流的强弱。另外，我们还可以通过将正负极的对调，来观察浓盐水的流动方向，进而演示出电流的流向。

在另一个演示实验中，我们采用两个或两个以上的的模型接入电路，在接通电源11后，通过不同模型内浓盐水的流向对比，进而观察分流现象，这样更加直观，方便学生理解。最后，为了向学生演示洛伦兹力的影响，我们可以打开盖板3，让学生观察模型内部结构，让他们明白电化学腐蚀的情况。

作为本发明进一步的改进，可以如图4所示，所述演示装置还包括开关10和电源11，所述开关10固定设置在盖板3的表面，电源11采用外置电源11，所述导线7通过开关10后与所述电源11的正负极相连，这样在实验时可以通过开关10来控制电源11的开启与关闭，十分方便。另外，在采用外置电源11后，在实验时就方便根据需要更换电源11。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种导体内部导电原理可视化模型，其特征在于：包括外壳体和水槽，所述水槽设置在外壳体内，所述水槽与外壳体之间设有强力磁铁，所述水槽表面设有盖板，所述盖板上设有演示装置，所述演示装置包括电极板、观察窗口、导线和导电溶液，所述观察窗口设置在盖板表面，在所述盖板的下表面设有一块U形板，所述U形板与观察窗口相对设置，在U形板的左右两侧相对设有两块电极板，左右两电极板上分别连接有导线，所述导电液设置在水槽内。本申请通过利用电极发生电化学腐蚀产生的有色溶液加强可视化效果；可演示电流流动方向、分流现象等于带电粒子定向移动有关的内容，还能用定性的方式演示电流，去除冗余装置，将观察简单化。

技术研发人员：孟醒
受保护的技术使用者：孟醒
技术研发日：2019.06.26
技术公布日：2019.09.17