一种验证楞次定律的斜面装置的制作方法

本实用新型涉及一种验证楞次定律的斜面装置。

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斜面装置。

一种验证楞次定律的斜面装置，包括支撑架、滑行板与磁性滑行组件，所述滑行板包括相互衔接的倾斜段与滑行段，所述滑行段上设置有金属区域，所述磁性滑行组件包括滑行轮与设置于所述滑行轮上的磁性件，所述滑行轮滚动地支撑于所述倾斜段上，所述磁性滑行组件用于沿所述倾斜段滑行至所述滑行段上，所述滑行段利用所述金属区域产生感应磁场以阻碍所述磁性滑行组件的继续滑行。

在其中一个实施方式中，所述倾斜段相对水平面倾斜设置，所述滑行段相对水平面平行设置，所述倾斜段的高度位置高于所述滑行段的高度位置。

在其中一个实施方式中，所述金属区域为平面区域，所述金属区域部分或者完全覆盖所述滑行段。

在其中一个实施方式中，所述支撑架包括底板与设置于所述底板两对两侧的第一支撑板与第二支撑板，所述滑行板的相对两端分别连接于所述第一支撑板与所述第二支撑板上。

在其中一个实施方式中，所述第一支撑板的高度小于所述第二支撑板的高度，所述滑行段的端部支撑于所述第一支撑板上，所述倾斜段的端部支撑于所述第二支撑板的高度。

在其中一个实施方式中，还包括第一金属侧板与第二金属侧板，所述第一金属侧板转动地设置于所述滑行段的一侧，所述第二金属侧板转动地设置于所述滑行段的另一侧，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板均用于相对所述滑行段翻转定位，以利用感应磁场驱动所述磁性滑行组件改变滑行方向。

在其中一个实施方式中，还包括金属顶板，所述金属顶板转动地安装于所述第二金属侧板远离所述滑行段的边缘，所述金属顶板远离所述第二金属侧板的一侧用于搭接并支撑于所述第一金属侧板的顶部边缘，以使所述金属顶板相对平行地设置于所述滑行段的上方，所述金属顶板为拱形板或者c形板。

在其中一个实施方式中，所述滑行轮的数目为多个，所述磁性滑行组件还包括收容框，所述多个滑行轮设置于所述收容框的底部，所述磁性件安装于所述收容框内。

在其中一个实施方式中，所述磁性滑行组件包括装载小车，所述装载小车由所述多个滑行轮与所述收容框构成。

在其中一个实施方式中，还包括并排设置于所述支撑架上的第一比较板与第二比较板，所述第一比较板的形状与所述第二比较板的形状均与所述滑行板的形状相同，所述第一比较板与所述第二比较板均包括滑行段，所述第一比较板的滑行段由非金属材质制成，其上形成有光滑面，所述第二比较板的滑行段由非金属材质制成，其上设置有毛巾粗糙面。

所述验证楞次定律的斜面装置在使用时，利用所述磁性滑行组件从所述倾斜段上滑下至所述滑行段上，在正常情况下，所述磁性滑行组件的势能转换成动能，其能够继续滑行较长距离。而在所述验证楞次定律的斜面装置中，所述磁性滑行组件滑动至所述滑行段上时，所述滑行段上的金属区域会切割所述磁性件的磁感线而产生涡流，所述金属区域的涡流产生的磁场反向阻碍所述磁性滑行组件的继续滑行，从而使得所述磁性滑行组件滑行较短距离即停止运动。由于可以明显观测到所述磁性滑行组件于所述金属区域的迅速停止的状态，继而可以较为直观地观测到楞次定律现象，方便教学。

附图说明

图1为一实施例的验证楞次定律的斜面装置的立体示意图。

图2为图1所示验证楞次定律的斜面装置的另一视角的立体示意图。

图3为一实施例的磁性滑行组件的立体示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型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实用新型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实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。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。

本实用新型涉及一种验证楞次定律的斜面装置。例如，所述验证楞次定律的斜面装置包括支撑架、滑行板与磁性滑行组件。例如，所述滑行板包括相互衔接的倾斜段与滑行段，所述滑行段上设置有金属区域，所述磁性滑行组件包括滑行轮与设置于所述滑行轮上的磁性件。例如，所述滑行轮滚动地支撑于所述倾斜段上，所述磁性滑行组件用于沿所述倾斜段滑行至所述滑行段上，所述滑行段利用所述金属区域产生感应磁场以阻碍所述磁性滑行组件的继续滑行。

请参阅图1至图3，一种验证楞次定律的斜面装置，包括支撑架20、滑行板30与磁性滑行组件40，所述滑行板30包括相互衔接的倾斜段33与滑行段35，所述滑行段35上设置有金属区域355，所述磁性滑行组件40包括滑行轮41与设置于所述滑行轮41上的磁性件42，所述滑行轮41滚动地支撑于所述倾斜段33上，所述磁性滑行组件40用于沿所述倾斜段33滑行至所述滑行段35上，所述滑行段35利用所述金属区域355产生感应磁场以阻碍所述磁性滑行组件40的继续滑行。

所述验证楞次定律的斜面装置在使用时，利用所述磁性滑行组件40从所述倾斜段33上滑下至所述滑行段35上，在正常情况下，所述磁性滑行组件40的势能转换成动能，其能够继续滑行较长距离。而在所述验证楞次定律的斜面装置中，所述磁性滑行组件40滑动至所述滑行段35上时，所述滑行段35上的金属区域355会切割所述磁性件42的磁感线而产生涡流，所述金属区域355的涡流产生的磁场反向阻碍所述磁性滑行组件40的继续滑行，从而使得所述磁性滑行组件40滑行较短距离即停止运动。由于可以明显观测到所述磁性滑行组件40于所述金属区域355的迅速停止的状态，继而可以较为直观地观测到楞次定律现象，方便教学。

例如，为了便于改变所述磁性滑行组件40的停止速度的快慢，所述倾斜段33相对水平面倾斜设置，所述滑行段35相对水平面平行设置，所述倾斜段33的高度位置高于所述滑行段35的高度位置。所述金属区域355为平面区域，所述金属区域355部分或者完全覆盖所述滑行段35。当将所述金属区域355完全覆盖所述滑行段35时，所述磁性滑行组件40停止运行的速度更快，即一进入所述滑行段35其运行速度则迅速发生改变。而当所述金属区域355部分覆盖所述滑行段35时，则可以观测到所述磁性滑行组件40仅在进入所述金属区域355时才产生明显的阻滞感，提高观测效果。

例如，为了便于安装所述滑行板30，所述支撑架20包括底板21与设置于所述底板21两对两侧的第一支撑板22与第二支撑板23，所述滑行板30的相对两端分别连接于所述第一支撑板22与所述第二支撑板23上。所述第一支撑板22的高度小于所述第二支撑板23的高度，所述滑行段35的端部支撑于所述第一支撑板22上，所述倾斜段33的端部支撑于所述第二支撑板23的高度。通过设置所述第一支撑板22与所述第二支撑板23，可以较为方便地将所述滑行板30倾斜地安装于所述支撑架20上，方便所述磁性滑行组件40的顺利滑行。

例如，为了便于改变所述磁性滑行组件40于所述滑行段35上的滑行方向，所述验证楞次定律的斜面装置还包括第一金属侧板51与第二金属侧板52，所述第一金属侧板51转动地设置于所述滑行段35的一侧，所述第二金属侧板52转动地设置于所述滑行段35的另一侧，所述第一金属侧板51与所述第二金属侧板52均用于相对所述滑行段35翻转定位，以利用感应磁场驱动所述磁性滑行组件40改变滑行方向。所述验证楞次定律的斜面装置还包括金属顶板53，所述金属顶板53转动地安装于所述第二金属侧板52远离所述滑行段35的边缘，所述金属顶板53远离所述第二金属侧板52的一侧用于搭接并支撑于所述第一金属侧板51的顶部边缘，以使所述金属顶板53相对平行地设置于所述滑行段35的上方。例如，所述金属顶板53为拱形板或者c形板，即其横截面为c形。

例如，在一实施例中，所述第一金属侧板51及所述第二金属侧板52均通过铰链结构分别连接于所述滑行段35的相对两侧，所述铰链结构用于定位所述第一金属侧板51或者所述第二金属侧板52至不同的角度，例如，使所述第一金属侧板51与所述滑行段35垂直。例如，所述第一金属侧板51、所述第二金属侧板52与所述金属顶板53均为铜板或者铝板。

通过设置所述第一金属侧板51与所述第二金属侧板52，可以翻转所述第一金属侧板51与所述第二金属侧板52，从而利用产生的反向磁场迫使所述磁性滑行组件40朝远离所述第一金属侧板51或朝远离所述第二金属侧板52的方向滑行。而当所述金属顶板53平行设置于所述滑行段35上方时，则利用所述金属顶板53产生的磁场可以增加所述磁性滑行组件40于所述滑行端上的压持力，提高了阻力，使得所述磁性滑行组件40能够以更快的速度停止运行。

例如，为了便于所述磁性滑行组件40的顺利滑行，所述滑行轮41的数目为多个，所述磁性滑行组件40还包括收容框44，所述多个滑行轮41设置于所述收容框44的底部，所述磁性件42安装于所述收容框44内。所述磁性滑行组件40包括装载小车45，所述装载小车45由所述多个滑行轮41与所述收容框44构成。通过设置装载小车45，使得所述磁性滑行组件40能够更顺畅地滑下所述倾斜段33，并以较快速度冲上所述滑行段35。

例如，为了便于对比，所述验证楞次定律的斜面装置还包括并排设置于所述支撑架20上的第一比较板25与第二比较板28，所述第一比较板25的形状与所述第二比较板28的形状均与所述滑行板30的形状相同，所述第一比较板25与所述第二比较板28均包括滑行段35，所述第一比较板25的滑行段35由非金属材质制成，其上形成有光滑面255，所述第二比较板28的滑行段35由非金属材质制成，其上设置有毛巾粗糙面288。例如，所述第一比较板25与所述第二比较板28均与所述滑行板30并排设置，所述第一比较板25与所述第二比较板28也均包括倾斜段33。由于所述第一比较板25及所述第二比较板28均由非金属材质制成，因此其上不会产生反向涡流，也不会产生反向磁场，对所述磁性滑行组件40的滑行不会产生任何影响。当所述磁性滑行组件40于所述第一比较板25上滑行时，其能够在所述第一比较板25的滑行段35上较为顺利地滑行较长距离。而当所述磁性滑行组件40于所述第二比较板28上滑行时，其能够在所述第二比较板28的滑行段35上滑行较短距离。

例如，在一实施例中，所述滑行板30由非金属材料制成，所述金属区域355覆盖于所述滑行段35的表面，所述金属区域355包括多段转动连接的铜板，通过翻转所述多段铜板即可改变所述金属区域355的长度，从而使得所述金属区域355的长度可以较为快速地改变，提高教学效果。

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