[实用新型]一种法拉第电磁感应定律实验装置

说明书

一.技术领域

本实用新型属教学用具技术领域，特别是涉及法拉第电磁感应定律验证实验装置的设计和制造。

二.背景技术

法拉第电磁感应定律在物理学中是一个非常重要的定律。可是在教学中学生理解这个定律有一定的困难，这是因为这个定律理论阐述及公式推导比较简单，但实验不易做。目前没有相应的实验装置直观地看到实验现象，也就不能让学生通过实验来验证这个定律，从而加深对定律的理解和记忆。因此教授法第电磁感应定律的教学员工，希望有一种法拉第电磁感应定律实验装置来进行更有成效的教授法拉第电磁感应定律，但遗憾的是直到目前为止，仍然未有这种法拉第电磁感应定律实验装置在市面上销售。

三.发明内容

本实用新型的目的是设计制造一种法拉第电磁感应定律实验装置，以便使教授法第电磁感应定律的教学员工，能更有成效的教授法拉第电磁感应定律。

本实用新型的目的是这样实现的：一种法拉第电磁感应定律实验装置，其特征在于：具有设置于上方的上挂顶2、挂于上挂顶2两端的一根或一根以上的挂索1、处于上挂顶2下方而两端分别挂在挂索1下的荡板3、固定于荡板3上的一个或一个以上的线圈4。上挂顶2为板状或杆状或栅状。挂索1为棉线或塑料线或金属线。上挂顶2为木板或塑料板或金属板。线圈4为矩形或梯形或椭圆形或圆形或多边形。

采取以上措施的本实用新型，更有成效的教授法拉第电磁感应定律，装置简单，造价低廉，实验现象明显，利用单摆的等时性控制运动速度，便于老师操作和讲解，原理清楚，学生容易观察和理解。

以下再结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详述。

四.附图说明

附图1是本实用新型(实施例)的结构示意图；

附图2是本实用新型(实施例)的使用示意视图。

五.具体实施方式

本实用新型为一种法拉第电磁感应定律实验装置，具有设置于上方的上挂顶2、挂于上挂顶2两端的一根或一根以上的挂索1、处于上挂顶2下方而两端分别挂在挂索1下的荡板3、固定于荡板3上的一个或一个以上的线圈4。上挂顶2为板状或杆状或栅状。挂索1为棉线或塑料线或金属线。上挂顶2为木板或塑料板或金属板。线圈4为矩形或梯形或椭圆形或圆形或多边形。本实用新型类似于一个秋千，但荡板3上承载的不是人而是线圈4。

附图1给出了本实用新型实施例的结构示意图。参看附图1。实施例的上挂顶2用三合板做成，长25厘米、宽10厘米。挂索1共4根，为直径0.5毫米的棉线，长28厘米。荡板3也用三合板做成，长25厘米、宽10厘米。4根挂索1分别穿过上挂顶2和荡板3的4个角相对应的位置的孔并打结，这样就成了个类似秋千的装置。线圈4为矩形线框，长20厘米、宽10厘米，用直径0.25毫米的漆包线绕200匝而成，用细线捆绑成框形并用胶水或胶布固定在荡板3的中部位置。副线圈5也为矩形线框，长25厘米、宽5厘米，用直径0.25毫米的漆包线绕200匝而成，也用细线捆绑成框形并用胶水或胶布固定在荡板3的中部位置，线圈4和副线圈5两线框周长相等，并用相同的漆包线绕200匝而成，则各自的总电阻相等。

本实用新型是这样工作的：附图2给出了本实用新型实施例的使用示意视图，参看附图2。

先将上挂顶2固定在实验铁架台6上的铁夹上，由于荡板3是由四根等长的挂索1吊着，可以自由摆动，相当于单摆，摆动时具有等时性。再将学生电源与电磁铁7的线圈相连。

实验步骤如下：

1.灵敏电流计G首先和线圈4连接，学生电源开在2V直流挡，让荡板3上的线圈4在电磁铁的磁场中自由摆动2-3次，观察并记录灵敏电流计G表针摆动的示数。

2.再把学生电源开到4V，再让荡板3上的线圈4以第一次相同的摆幅在电磁铁的磁场中自由摆动2-3次，观察记录灵敏电流计G表针摆动的示数，并与第一次的示数比较，就会看到第二次的示数比第一次的示数大一倍。这在物理意义上是因为电压升高，电磁铁中的电流变大，则电磁铁的磁场强度B变大。根据公式E＝BLV，B变大，则E也变大。

3.灵敏电流计G再换作和线圈5连接，电源电压4V不变，以第一次相同的摆幅摆动2-3次，这时就会看到灵敏电流计G表的指针摆幅变小，示数是第二次的一半，与第一次相同。这时因为线圈5宽为5厘米，是线圈4宽为10厘米的一半。根据公式E＝BLV，L减小，则E也将减小。

4.在第三步的基础上，其他条件不变，只是增大摆角，让下板在磁场中摆动2-3次，就会看到表的指针的摆动示数比第三次的大一些。

这时因为摆角增大，摆长不变，单摆的周期不变，则下板的线速度变大。根据公式E＝BLV，V增大，则E也增大。

以上实验步骤，充分验证了公式(2)E＝BLV的正确性。