投影式多项物理教学演示仪的制作方法

文档序号:2636030阅读:408来源:国知局
专利名称:投影式多项物理教学演示仪的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种物理教学用演示仪器。
目前,在物理教学中,光电效应、热辐射和压电现象等方面尚缺可用于大教室数百名学生可以方便的观看物理教学演示的专门仪器,仅有一些简单装置。这些装置仅适于近距离小范围观看,并且效果不明显。有些物理现象和定律不能演示,因而无法全面体现教学思想。
本实用新型的目的在于提供一种物理教学用演示仪器,可以将光电效应,热辐射和压电现象等多项教学演示在同一仪器上完成,并将物理现象和规律通过He-Ne激光投影于大屏幕或墙壁上。
本实用新型是以如下方式实现的,附图
是投影式多项物理教学演示仪的结构图。将带有反光镜[11]的电磁偏转线圈[8]置于两异性磁极[9]和[10]之间,线圈[8]的输入端[1]和[2]通过开关[17]分别与热电偶[5],压电陶瓷片[6],光电管[7]和硅光电池片[16]的两端相连接,线圈[8]通过金属丝[3],[4]和[15]固定在两支架[13]和[14]上,金属丝[3]和[4]分别与线圈[8]及其两输入端[1]和[2]连接,反光镜[11]连接于金属丝[4]和[15]之间,反光镜[11]将接收到的入射He-Ne的激光束[12]投射到屏幕或墙壁上。当线圈输入端的[13]和[2]通过开关[17]分别与热电偶[5]、压电陶瓷片[6]或光电管[7]等器件中的任一器件的两输出端连接以后,由这些器件产生的微弱电流就足以引起线圈[8]的偏转,并同时带动反光镜[11]产生相应的偏转。反光镜[11]的偏转就会使He-Ne激光束[12]投射到屏幕或墙壁上的光点的位置发生大尺度的移动,从而将物理现象显示出来。
该仪器可以方便地演示下列定律和现象。
(1)光电效应。
将光电管的两输出端分别与线圈的两输入端相联接。当用较弱的普通白光照射光电管,便可产生光电流,从而引起线圈和激光束的偏转。
(2)压电现象将压电陶瓷片的两输出端分别与线圈的两输入端相连接。当在该压电陶瓷片两表面间施加机械压力时,便会在回路中产生电流,从而引起线圈和激光束的偏转。
(3)温度将热电偶的两输出端分别与线圈的两输入端相联接。当将温度较高的物体移近热电偶后,会引起热电偶测温节温度升高,并在回路中产生温差电流,从而引起线圈和激光束的偏转。通过偏转幅度的大小指示出温度的高低。
(4)物体的热吸收现象将热电偶的两输出端分别与线圈的两输入端相联接,并将热电偶测温节点一面涂成黑色,另一面涂成白色。当测温节黑面和白面分别面向距离和温度不变的较高温度的物体时,会分别引起测温节较高和较低的温升,并分别在回路中产生较强和较弱的电流,从而使线圈与激光束分别产生较大和较小的偏转,显示出黑色物体比白体的热吸收本领大。
(5)斯忒藩——玻耳兹曼定律将热电偶两输出端分别与线圈的两输入端连接。当把热电偶移到一个温度较高的物体附近后,会引起线圈和激光束的偏转。随着物体温度的降低,激光束向相反方向偏转。从而显示出物体温度高。总辐射本领大,温度低,总辐射本领小。
(6)辐射高温温度计操作方法同(3)当把热电偶对向不可接触的高温物体(如太阳)时,会引起激光束的偏转。若事先定标,激光束偏转的大小就会指示出物体的温度高低。
(7)太阳能发电将硅光电池片的两输出端分别和线圈的两输入端联接。当用较弱的太阳光或灯光照射硅光电池片上,便可在回路中产生电流,从而引起线圈和激光束的偏转。
该仪器的主要技术指标。
(1)电磁偏转部分灵每度≤10-9A(2)热电偶测温铜-康铜热电偶的测温范围为-270℃-400℃。
(3)光电管GDB-1型光电管适用光波长为3000
-6000
,最佳波长为4600
(4)He-Ne激光器输出激光波长6328
,输出功率0.5-2.5mW。
该仪器工作稳定,灵敏度高,对使用条件无过高要求,可用于一般教学环境,能将光电效应,热辐射和压电现象等现象和规律通过He-Ne激光在屏幕或墙壁上显示出来,可供数百人同时观看,提高教学效果。
权利要求1.一种投影式多项物理教学演示仪其特征是在带有反光镜[11]的电磁偏转线圈[8]置于两异性磁极[9]和[10]之间,线圈[8]的输入端[1]和[2]通过开关[17]分别与热电偶[5]、压电陶瓷片[6],光电管[7]和硅光电池片[16]的两输出端相联接,线圈[8]通过金属丝[3]、[4]和[15]固定在两支架[13]和[14]上,金属丝[3]和[4]分别与线圈[8]及其两输入端[1]和[2]连接,反光镜[11]连接于金属丝[4]和[15]之间。
2.按照权利要求1所述的投影式多项教学演示仪其特征是反光镜[11]接收到入射的He-Ne激光束[12]并将其反射到屏幕或墙壁上。
专利摘要本实用新型涉及一种物理教学用的演示仪器。
在物理教学中,光电效应和热辐射等内容目前还没有专门的演示仪,该仪器是用一个带有反光镜的电磁偏转线圈,配以He—Ne激光器、光电管、压电陶瓷片,热电偶和硅光电池片等器件构成的,并通过反射镜将激光投影到屏幕或墙壁上。该仪器工作稳定,灵敏度高对使用条件无过高要求,可用于一般教学环境,可将多种物理现象和规律通过He-Ne激光在屏幕或墙壁上显示出来,可供数百人同时观看,提高教学效果。
文档编号G09B23/00GK2170554SQ9324252
公开日1994年6月29日 申请日期1993年10月19日 优先权日1993年10月19日
发明者顾洪恩 申请人:天津大学
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