一種電磁滾輪演示實驗裝置的制作方法

本實用新型涉及一種高中物理教學演示的實驗裝置，具體地說，涉及一種電磁滾輪演示實驗裝置，用于高本課本《磁場》這一章節(jié)教學活動，也是學生進行課外探索實驗用裝置，能幫助學生理解電與磁之間的相互作用關系。

背景技術：

電磁滾輪是指利用通電導線在磁場中受到安培力的作用進行運動。然而，由于磁場看不見、摸不著，對學生而言非常抽象；這方面的知識理解起來比較困難，而實驗室又缺乏相對應的實驗器材，學生缺少親自動手操作的機會，不利于學生正確的理解和掌握所學的知識點。

技術實現要素：

鑒于上述情況，本實用新型的目的在于克服上述現有技術存在的不足，而提供一種電磁滾輪演示實驗裝置，該電磁滾輪演示實驗裝置可以充分體現通電導線在磁場中的運動，且具有良好的演示效果，簡單實用，對電和磁的關系可以進行直觀演示。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種電磁滾輪演示實驗裝置，包括承載板、導電導軌、電源、電磁滾輪、電阻及開關，所述導電導軌為兩個凹槽結構，對稱設置在承載板上；所述電磁滾輪為兩個，分別置于導電導軌的兩個凹槽內，且可在導電導軌的凹槽內滑動，所述電磁滾輪由兩個釹磁鐵、兩個導電輪及與兩個導電輪連接的導電桿組成，所述兩個導電輪分別固定在兩個釹磁鐵的內側，所述兩個釹磁鐵相對的一面磁極相同，所述電磁滾輪的兩個導電輪分別與兩個導電導軌相接觸，所述電磁滾輪在導電導軌的初始端設有擋板，所述電源依次與電阻、開關及導電導軌電連接。

優(yōu)選地，所述兩個導電導軌為弧形凹槽。

優(yōu)選地，所述兩個導電導軌的弧形凹槽內設有坡度，所述坡度從初始端開始逐漸增加。

優(yōu)選地，所述兩個導電導軌為細長凹槽，所述導電導軌的細長槽內設有坡度，所述坡度從初始端開始逐漸增加。

優(yōu)先地，所述電磁滾輪在導電導軌的終止端設有擋板。

優(yōu)選地，所述擋板的內側設有防緩沖的軟性材料。

優(yōu)選地，所述兩個導電輪均為鋁片，并依次與導電桿、導電導軌、電源、電阻、開關連接形成閉合回路。

優(yōu)選地，所述兩個釹磁鐵為圓形結構，其圓心分別與兩個導電輪同心固定。

優(yōu)選地，所述導電導軌的初始端擋板一端的外側設有兩個接線柱，所述兩個接線柱分別與兩側的導電導軌相連通，并通過接線夾與電源及電阻電連接。

優(yōu)選地，所述電源為蓄電池。

優(yōu)選地，所述導電導軌、電磁滾輪及擋板的外部罩有透明的防護罩，該防護罩為下方敞口的長方體結構。

優(yōu)選地，所述開關為常開開關。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型通過電磁滾輪演示實驗，能生動地體現出電與磁的關系，即通過通電導線在磁場中的運動，對電和磁的關系可以進行直觀演示。不僅可以吸引學生的注意力，引起學生的思考；而且便于學生理解；并具有結構簡單、操作方便等優(yōu)點，且給學生提供了親自動手操作的機會，有利于學生正確的理解和掌握所學的知識點。

上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

圖1為本實用新型電磁滾輪演示實驗裝置結構示意圖。

圖2為本實用新型安設有防護罩的結構示意圖。

圖3為本實用新型電磁滾輪在導電導軌初始端的結構示意圖。

圖4為本實用新型電磁滾輪運行到導電導軌終止端結構示意圖。

附圖中標號說明：1-承載板；2-導電導軌；3-電源；4-電磁滾輪；5-電阻；6-開關；7-擋板；8-軟性材料；9-防護罩；10-接線柱；21-凸起欄；22-初始端；23-終止端；41-釹磁鐵；42-導電輪；43-導電桿。

具體實施方式：

為更進一步闡述本實用新型為達成預定目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的一種電磁滾輪演示實驗裝置的具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如下。

如圖1及圖2所示，本實用新型一種電磁滾輪演示實驗裝置，包括承載板1、導電導軌2、電源3、電磁滾輪4、電阻5、開關6、擋板7及防護罩9。

所述承載板1采用木質結構，具有絕緣性，在承載板1的下面可以設有支座進行固定，也可以安裝滾輪，以方便移動。所述承載板1的長度可以在800～1200mm之間，寬度在130mm～180mm之間，承載板1的厚度為10mm～25mm之間，這個尺寸既方便電磁滾輪演示，以利于觀察，又方便加工，當然也可以選擇其他尺寸規(guī)格。

所述導電導軌2為兩個凹槽結構，具體地說，在導電導軌2的兩側設有凸起欄21，所述凸起欄21的高度可以選擇為5mm，電磁滾輪4為兩個，分別置于導電導軌2的兩個凹槽內，利用凸起欄21可以有效避免電磁滾輪4脫離導電導軌2，保證每一次實驗都能順利進行。所述凸起欄21可以采用塑料板制成。

所述導電導軌2對稱設置在承載板1上；所述導電導軌2的材質采用鋁片，或者其他導電材質。該導電導軌2的長度比承載板1的長度略小一些，可以在長度500～1000mm之間選擇，其厚度0.5mm。

所述電磁滾輪4在導電導軌2上運動，該電磁滾輪4在導電導軌2的兩端分別為初始端22和終止端23。

所述導電導軌2可以為弧形凹槽，所述弧形凹槽內設有坡度，所述坡度從初始端開始逐漸增加。所述兩個導電導軌2還可以為細長凹槽結構，所述導電導軌2的細長凹槽內設有坡度，所述坡度從初始端22開始逐漸增加。這種結構既可以增加演示實驗的趣味性及可看性。又能有效保證電磁滾輪4在導電導軌2上運行。本實用新型演示時，通過導電導軌2上凹槽的坡度可以在斷電后電磁滾輪4能自動回到導電導端2的初始端22，在下一次演示時無需再用手取回。

如圖3及圖4所地，所述電磁滾輪4在上述兩種導電導軌2的初始端22和終止端23均設有擋板7。所述擋板7均采用有機玻璃制成，也可以采用木板制成，或者其他材質。并在擋板7的內側面設有防緩沖的軟性材料8，該軟性材料8可以選用泡沫塑料，并通過粘連以固定在擋板7上，利用擋板7可以有效地防止電磁滾輪4運動和返回運動中是沖出導電導軌2，軟件材料8起到緩沖作用。

所述電磁滾輪4由兩個釹磁鐵41、兩個導電輪42及與兩個導電輪42連接的導電桿43組成。所述兩個導電輪42分別固定在兩個釹磁鐵41的內側。

所述釹磁鐵41為圓形結構，其直徑可以選擇30mm、厚度為10mm，其圓心分別與兩個導電輪42同心固定，且釹磁鐵41的直徑略小于導電輪42的直徑，這樣不影響導電輪42在導電導軌2上的移動。所述導電輪42的材質采用薄鋁片結構，可以粘連在釹磁鐵41上，可以減少導電輪42與導電導軌2間的接觸面，從而減小阻力。

由于釹磁鐵41本身的磁性很強，一旦吸住再分開就困難了。制作過程中要防止兩片釹磁鐵吸住，以免夾傷手指。而且釹磁鐵很脆，防止跌落破碎。兩個釹磁鐵連接時，相對的一面需磁極相同。

所述電磁滾輪4的兩個導電輪42分別與兩個導電導軌2電連接，所述電源3采用蓄電池，也可以采用干電池。所述電源3依次與導電桿43、導電導軌2、電源3、電阻5、開關6連接形成閉合回路。

所述導電導軌2的初始端22擋板一端的外側設有兩個接線柱10，所述兩個接線柱10分別與兩側的導電導軌2電連接，并通過接線夾與電源3及電阻5連接。

所述開關6采用常開開關，使電路始終處于常開狀態(tài)，由于通過電源的電流較大，有時為保護電源，可以串聯一只電阻5，即通過電阻5來保護電源3。

所述導電導軌2、電磁滾輪4及擋板7的外部罩有透明的防護罩9，該防護罩9為下方敞口的長方體結構。防護罩可以采用透明有機玻璃材質。用來罩住電磁滾輪4在導電導軌2上的整個運動區(qū)域。一方面由于通電過程中電磁滾輪4與導電導軌2之間會有電火花產生；另一方面可以防止灰塵落在導電導軌2上，影響導電性能。所以通過防護罩9可以起到很好地防護作用。

本實用新型演示時，利用通電導線在磁場里受到安培力的作用會產生加速度，電磁滾輪4中電流通過導電導軌2流過電磁滾輪4上的導電輪42、導電桿43、開關6及電源3形成回路，通過兩個導電輪42的電流方向與釹磁鐵41的磁場方向垂直，所以導電輪42在安培力的作用下而產生加速運動。根據左手定則，很容易可以判斷出導電輪42受到的安培力的方向，即電磁滾輪4運動方向。

以上所述，僅為本實用新型說明書描述之實現本實用新型具體實施例的詳細說明與圖式，用于例證而非限制，但本實用新型的特征并不局限于此，本領域技術人員顯然理解，本實用新型的所有范圍應以其權利要求的保護范圍為準，在不背離所附權利要求書所界定的發(fā)明精神和發(fā)明范圍的前提下，凡根據本實用新型的精神與其類似變化而實施的其它實施例，皆應包含在本實用新型的保護范疇之中。