[实用新型]安培力及磁感应强度实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理教学中使用的实验装置，尤其涉及一种向学生演示通电直导体在磁场中受到安培力的实验仪。

背景技术

目前高中物理中“安培力·磁感应强度”一节实验教学迫切需要能够运用变量控制法完整进行实验探究安培力规律(F＝BIL)，且能进行定量描述，在此基础上运用比值研究法建立表征匀强磁场力的特性的磁感应强度概念(对于同一匀强磁场B＝F/IL的比值是确定的)的实验仪器，但是至今教育部教学仪器研究所制定的《中学理科教学仪器配备目录》中还没有关于“安培力·磁感应强度”一节实验教学的实验仪器。目前这节内容的实验教学，物理教师们主要是说实验讲实验，演示的实验只能对电流大小进行变量控制来定性描述安培力的大小与电流大小的关系，同时采用对调电源正负极来演示安培力的方向与电流的方向有关，其实验装置都是临时组装，通常由电源、开关、直流电流表、滑动变阻器、支架、蹄形磁铁和直导体等部件组成。目前的实验技术无法完整地探究出安培力规律，在此基础上用比值研究法建立磁感应强度概念只能是空谈了，是因为目前的实验技术存在以下的缺陷和不足：一是单个蹄形磁铁提供的匀强磁场的空间范围太窄小了，不能满足直导体上的有效长度全部处于匀强磁场中；二是直导体上只有两个电连接端点，对载流直导体的长度无法进行变量控制；三是实验装置的部件零散，稳定性能差，操作不方便。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：

1、提供一种组装成整体的安培力及磁感应强度实验仪，能拓宽匀强磁场的空间范围并解决现有的实验装置零散布置状况。

2、提供一种组装成整体的安培力及磁感应强度实验仪，能方便的改变通过直导体中的电流大小。

3、提供一种组装成整体的安培力及磁感应强度实验仪，能方便的改变通过直导体中的电流方向。

4、提供一种组装成整体的安培力及磁感应强度实验仪，能改变直导体的有效实验长度。

本实用新型的技术方案是：

为解决技术问题1，提供一种安培力及磁感应强度实验仪，包括直流电源，其关键在于，还包括一底座、竖直固定在该底座上的主板、一根直导体和蹄形磁铁组合器，所述主板的工作侧面水平固定有一悬挂架和一支撑平台，所述悬挂架位于所述支撑平台的上方；所述直导体被水平悬挂在悬挂架的下方并垂直于主板，蹄形磁铁组合器安放在支撑平台上，直导体的两端恰好从蹄形磁铁组合器的匀强磁场中穿出，直导体靠近主板的一端设有向下延伸的指针；支撑平台的下方设有与所述指针相配合的安培力指示盘。

进一步，所述蹄形磁铁组合器包括多块相同的蹄形磁铁和一安装座，多块蹄形磁铁的相同磁极位于相同一侧，并排固定在安装座上共同形成匀强磁场。

为解决技术问题2，直导体与直流电源之间串联有滑动变阻器。

为解决技术问题3，直流电源的两端连接到一换向开关，该换向开关固定在主板的工作侧面。

为解决技术问题4，直导体上等距设有四个电连接端点，其中，靠近直导体端部的一个电连接端点与换向开关的一接线柱连接，另外三个电连接端点分别通过导线与选择开关连接，该选择开关连接到换向开关的另一接线柱，所述选择开关固定在主板的工作侧面。

为能直观的显示直导体中的电流大小，直流电源串联有一电流表。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型包括一底座、竖直固定在该底座上的主板、一根直导体和蹄形磁铁组合器，主板的工作侧面水平固定有一悬挂架和一支撑平台，悬挂架位于支撑平台的上方，支撑平台的下方设有安培力指示盘，结构紧凑、制作成本低廉、使用方便；并且由于实用了蹄形磁铁组合器，从而克服了现有实验中的单个蹄形磁铁匀强磁场不宽的缺点，增大了匀强磁场的空间范围，优化了实验效果。

2、由于直导体与直流电源之间串联有滑动变阻器，因此可以改变通过直导体中的电流大小，方便的研究直导体所受安培力大小与电流大小之间的关系。

3、直流电源的两端连接到一换向开关，换向开关固定在主板的工作侧面，因此可以改变通过直导体中的电流方向，方便的研究直导体所受安培力的方向与电流方向之间的关系。

4、由于直导体上等距设有四个电连接端点，其中，靠近直导体端部的一个电连接端点与换向开关的一接线柱连接，另外三个电连接端点分别通过导线与选择开关连接，该选择开关连接到换向开关的另一接线柱，所述选择开关固定在主板的工作侧面，通过拨动选择开关可以选择接入到电路中的直导体的有效长度，从而方便的研究直导体所受安培力大小与直导体有效长度间的关系。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；