[实用新型]一种电磁感应实验演示教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电磁感应实验演示教具。

背景技术

在高中教学中，法拉第电磁感应定律一直是教学的难点。但现有的教具对电磁感应现象的展示不够全面，对电磁感应定律没有定量的分析，学生无法直观深刻地了解其中的关系。而我们设计出的仪器具有很好的定量性和直观性，能够更好地帮助学生学习电磁感应的知识。

电磁感应实验演示教具是高中物理（选修3-2）第四章第4节的法拉第电磁感应定律中，关于磁生电的概念，形象地将感应电动势E与磁感应强度B、有效长度L、瞬时速度v之间的关系展现得一清二楚。并且该教具利用电磁继电器的知识，保证磁铁下落的同时性，减少实验误差，又利用电压传感器、数据采集器与计算机的结合，能够更加直观地观察到电磁感应定律中不同变量时，感应电动势的变化情况，帮助学生更好地理解知识内容。

此教具的设计能够作为高中教师上课的引课内容，能够在上课前先将知识以生动的教具展示给学生，激发学生的兴趣，提高上课的质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以更加形象直观地展示出各个要素与感应电动势之间的关系的电磁感应实验演示教具。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种电磁感应实验演示教具，包括电磁感应演示系统和信息采集系统，信息采集系统包括电压传感器、数据采集器、计算机，电磁感应演示系统包括LED灯、木板、电磁继电器、有机玻璃管、线圈和光电门传感器，电磁继电器设置在有机玻璃管上方，木板设置在有机玻璃管下方，光电门传感器安装在线圈外圈上，所述LED灯设置在线圈左侧，所述电压传感器与光电门传感器电联，所述电压传感器、数据采集器和计算机依次连接。

作为优选的技术方案，所述线圈设置有至少两个，所述各个线圈的缠绕宽度相同。

作为优选的技术方案，所述各个线圈的高度不同。

本实用新型的有益效果是：本教具将中学课程中电磁感应定律                                                和传感器的书本实例结合起来，通过改变磁感应强度，有效长度，瞬时速度等因素，通过电压传感器，数据采集器，定量分析感应电动势的变化。同时，在线圈左边设置一个LED灯，形象地将磁场内部的感应电流大小比较出来；在线圈上安装光电门，直观地将速度的大小展现出来。给学生的课堂带去乐趣，更加形象直观地展示出各个要素与感应电动势之间的关系。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种电磁感应实验演示教具，包括电磁感应演示系统和信息采集系统，信息采集系统包括电压传感器7、数据采集器8、计算机9，电磁感应演示系统包括LED灯1、木板2、电磁继电器3、有机玻璃管4、线圈5和光电门传感器6，电磁继电器3设置在有机玻璃管4上方，木板2设置在有机玻璃管4下方，光电门传感器6安装在线圈5外圈上，所述LED灯1设置在线圈5左侧，所述电压传感器7与光电门传感器6电联，所述电压传感器7、数据采集器8和计算机9依次连接。

其中，所述线圈5设置有至少两个，所述各个线圈5的缠绕宽度相同。

所述各个线圈5的高度不同。

本实用新型的具体实施过程：通过引入传感器，将光电门传感器和电压传感器与数据采集器相连，再与计算机连接，在计算机上画出过程中产生的感应电动势图像，比较线圈匝数，线圈高度与其关系，准确读出瞬时速度v的大小。并且引入电磁继电器，安装在有机玻璃上方，保证磁铁下落的同时性，减少误差。