本实用新型专利技术涉及物理教学仪器技术领域，尤其涉及一种楞次定律演示装置。该楞次定律演示装置包括：磁铁移动导向管，由绝缘管段和铜柱管段组成，在绝缘管段顶部设磁铁吸附固定结构；环形磁铁，套设于磁铁移动导向管外侧，经磁铁吸附固定结构与绝缘管段顶部吸附固定；支撑座，用于支撑磁铁移动导向管，包括底板和设有刻度的背板。该楞次定律演示装置结构设计科学合理，移动使用方便，在直观观察磁铁不受磁场变化的运动状态及存在感应电流磁场后对其运动影响的差异的同时，可通过加速度大小量化计算磁力、磁感应强度大小变化，提升了学生对楞次定律的理解，增强了科学的严谨性。增强了科学的严谨性。增强了科学的严谨性。
【技术实现步骤摘要】
一种楞次定律演示装置
[0001]本技术涉及物理教学仪器
，尤其涉及一种楞次定律演示装置。
技术介绍
[0002]楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，具体表述为：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化；也可简单总结为“增反减同，来拒去留”。
[0003]楞次定律是中学物理的重点和难点，在大学物理教授过程中，为使学生更深入的了解楞次定律，在了解原理的基础上直观有效的演示也很重要。目前的楞次定律实验演示仪一般采用磁铁插入、拔出线圈，通过观察与线圈相连的灵敏电流计的感应电流方向判断感应磁场方向，分析感应电流与磁场关系。这类演示仪由于灵敏电流计指针摆动较快，周期较短，演示效果有限，学生无法较为容易的掌握电流表指针转动的方向，导致以此推理感应电流的流动方向也存在一定难度，给学生理解楞次定律的原理增加了难度。专利CN2888566Y公开了一种楞次定律实验装置，通过在底座上设置透明薄壁直管及可在直管内上下运动的条形磁铁，使条形磁铁在进入到直管内后，因为直管长度方向上外周表面固定的线圈及与线圈所形成的闭合回路开关，能够在开关断开时和接通后，观察到磁铁运动的区别，并在线圈上、下段开关分别呈现不同的断开和闭合状态时，观察到磁铁在线圈中速度的差异。这一实验装置说明了通电状态下的线圈对磁铁运动产生了阻碍作用。然而，由于该实验装置需要外接电路，操作麻烦，且其演示过程主要是定性的直观演示，条形磁铁在直管内运动的观察效果有限，对于高等教育阶段的学生，在进行该定律的深入理解和学习时，单纯感受速度变化还远远不够，楞次定律所基于的物理过程中，磁力、磁感应等的量化结果的获得，通过磁铁运动过程进行计算获取，将有利于学生更深入的理解楞次定律并增强科学的严谨性。
技术实现思路
[0004]本技术提供了一种楞次定律演示装置，结构设计科学合理，移动使用方便，无需外接电路，在直观观察磁铁不受磁场变化的运动状态及存在感应电流磁场后对其运动影响的差异的同时，可通过加速度大小量化计算所受磁力、磁感应强度大小，提升了学生对楞次定律的理解，增强了学生对科学的严谨性认知，解决了现有技术中存在的问题。
[0005]本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种楞次定律演示装置，包括：
[0007]磁铁移动导向管，由上部绝缘管段和下部铜柱管段组成，在绝缘管段顶部设置磁铁吸附固定结构；
[0008]环形磁铁，套设于所述磁铁移动导向管外侧；非演示状态下，环形磁铁经磁铁吸附固定结构与绝缘管段顶部吸附固定，实验演示时，磁铁吸附固定结构受外力驱动动作，使环形磁铁与绝缘管段顶部分离并沿磁铁移动导向管向下移动；
[0009]支撑座，用于支撑所述磁铁移动导向管，包括底板和设于底板后侧的背板；在背板
上沿其高度方向设置刻度。
[0010]进一步地，所述磁铁吸附固定结构包括顶座，在顶座上设置的通孔内活动插装若干个连接柱，连接柱的顶端向上穿出顶座与一顶盖固接，连接柱的底端向下穿出顶座设置，在顶座下方的连接柱底部设置限位件，限位件用于限制连接柱向上脱离出顶座；在连接柱外侧的顶座底面上设置至少两凹槽，在各凹槽内设置磁铁吸附金属块。
[0011]进一步地，在连接柱底部设置一环形凹槽，在环形凹槽内设置所述限位件。
[0012]进一步地，所述限位件为一卡簧。
[0013]进一步地，所述凹槽设于相邻连接柱外侧的顶座底面上，所述磁铁吸附金属块为金属磁性螺帽。
[0014]进一步地，所述连接柱在顶座上均匀布设6个，所述凹槽设于相邻连接柱外侧的顶座底面上。
[0015]进一步地，所述顶座和顶盖均为一圆柱板。
[0016]进一步地，所述绝缘管段和铜柱管段可拆卸的插装相连；所述绝缘管段为塑料管。
[0017]进一步地，所述塑料管与铜柱管段的外径相同。
[0018]进一步地，在绝缘管段底部设置一外径小于绝缘管段外径的柱体，在铜柱管段顶部设置一圆柱槽，所述柱体与圆柱槽插接实现了绝缘管段与铜柱管段的装配连接。
[0019]进一步地，在底板底端设置水平调节轮；在底板顶端设置气泡水平仪。
[0020]进一步地，所述水平调节轮为福马轮。
[0021]进一步地，福马轮在底板底端四角处设置。
[0022]进一步地，在背板上还设置吊线锤；在底板顶面上设置吊线锤垂直度参考线。
[0023]进一步地，所述吊线锤垂直度参考线为设于底板上的环形线。
[0024]进一步地，在底板上设置支撑架，支撑架用于支撑固定摄像设备；所述支撑架上、下调节完成对摄像设备的高度调整。
[0025]进一步地，所述摄像设备包括手机、平板或摄像机。
[0026]进一步地，所述支撑架包括一支撑杆，支撑杆底端经固定于底板上的支撑平板与底板固接，在支撑杆内部活动套接一支撑柱，在支撑杆侧壁上设置用于调节支撑柱高度的调整螺栓；在支撑柱顶部设置摄像设备支座。
[0027]进一步地，在底板上设置一环形固定座，所述环形固定座套设于磁铁移动导向管底部并实现对磁铁移动导向管的固定；所述环形固定座包括设于底板上的底环座和与底环座经螺纹紧固件固定的顶环板。
[0028]进一步地，底环座经螺纹紧固件同时固定于所述底板上。
[0029]进一步地，所述环形线与磁铁移动导向管同圆心设置。
[0030]进一步地，所述磁铁移动导向管的底部与环形固定座可拆卸的座插装固定；或者，磁铁移动导向管与环形固定座固接，进而通过螺纹紧固件可拆卸的装配于底板上。
[0031]本技术的有益效果：
[0032]该楞次定律演示装置结构设计科学合理，演示过程直观、清晰，可让学生深入了解、学习楞次定律时，除了直观的物理现象的变化的观察，更能量化获得该过程中磁力及磁通量变化，进一步加深了对楞次定律原理的理解。通过将磁铁套设于绝缘管段和铜柱管段的外侧，可以从外面更清晰的观察磁铁运动速度的变化，更能通过视频摄制进行演示过程
中磁铁不同高度位置运行速度及一定高度范围内的平均加速度计算，或通过统计计算物理参数如加速度的APP软件进行演示过程中磁铁一定高度范围内实时加速度的计算，进而通过加速度结果计算安培力即磁力大小，再得到磁感应强度大小，如此，使楞次定律学习中能够更科学、更严谨、更容易理解。
[0033]本技术通过将绝缘管段和铜柱管段可拆卸装配，方便拆装、收纳和使用；通过将磁铁采用磁铁吸附固定结构吸附于磁铁移动导向管的绝缘管段顶部，方便了磁铁收纳和演示使用的无缝切换，无需额外放置、收纳磁铁，避免了丢失或损坏。通过在底板上设置水平调节轮、气泡水平仪、吊线锤，保证了装置的整体水平和平稳，同时也可移动；相比现有固定式的演示装置，教学中可随意变换位置并轻松调节，使用更加灵活。
附图说明
[0034]图1为本技术的结构示意图；
[0035]图2为图1中磁铁移动导向管的分解结构示意图；
[0036]图3为本技术演示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种楞次定律演示装置，其特征在于，包括：磁铁移动导向管，由上部绝缘管段和下部铜柱管段组成，在绝缘管段顶部设置磁铁吸附固定结构；环形磁铁，套设于所述磁铁移动导向管外侧；非演示状态下，环形磁铁经磁铁吸附固定结构与绝缘管段顶部吸附固定，实验演示时，磁铁吸附固定结构受外力驱动，使环形磁铁与绝缘管段顶部分离并沿磁铁移动导向管向下移动；支撑座，用于支撑所述磁铁移动导向管，支撑座包括底板和设于底板后侧的背板；在背板上沿其高度方向设置刻度。2.根据权利要求1所述的一种楞次定律演示装置，其特征在于，所述磁铁吸附固定结构包括顶座，在顶座上活动插装若干个连接柱，连接柱的顶端向上穿出顶座与一顶盖固接，连接柱的底端向下穿出顶座设置，在顶座下方的连接柱底部设置限位件，限位件用于限制连接柱与顶座分离；在连接柱外侧的顶座底面上设置至少两凹槽，在各凹槽内设置磁铁吸附金属块。3.根据权利要求2所述的一种楞次定律演示装置，其特征在于，在连接柱底部设置一环形凹槽，在环形凹槽内设置所述限位件。4.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：高峻岭，蒲传敏，
申请(专利权)人：火星营地北京教育科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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