[发明专利]一种便于观察小球速度的实验教学装置

说明书

本发明公开了一种便于观察小球速度的实验教学装置，属于教学教具技术领域。一种便于观察小球速度的实验教学装置，包括支撑臂、横杆、一号实验装置和二号实验装置，一号线圈和二号线圈结构相同且互相垂直，能够降低切割磁感线时线圈角度对电压的影响，一号磁铁与二号磁铁内壁与一号小球中心的距离和三号磁铁与四号磁铁内壁与二号小球中心的距离相同，能够保证两个小球在两个实验装置内运动时的磁场相似，一号轨道、二号轨道和小球外壳使用透明塑料制作，便于使用者观察两个小球的颜色变化，一号线圈和二号线圈使用非磁性材料制作，能够降低磁场对两个小球运动的影响。

技术领域

本发明涉及教学教具技术领域，更具体地说，涉及一种便于观察小球速度的实验教学装置。

背景技术

实验教学指的是利用仪器设备，在人为控制条件下，引起实验对象的变化，然后进行观察、测定和分析的方法，通过实验教学，可以将抽象化的知识具象化展示。

在观察小球在平滑轨道和弯曲轨道运动速度的实验中，由于小球速度较快且两个小球速度相差不大，直接观察存在较大误差。

发明内容

1．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种便于观察小球速度的实验教学装置，包括支撑臂、横杆、一号实验装置和二号实验装置。

所述支撑臂和横杆的数量均为四个，其中两个所述支撑臂固定连接于一号实验装置底端前后两侧，另外两个所述支撑臂固定连接于二号实验装置底端前后两侧，其中两个所述横杆两端分别与一号实验装置前端和二号实验装置前端固定连接，另外两个所述横杆两端分别与一号实验装置后端和二号实验装置后端固定连接。

所述一号实验装置包括一号磁铁、一号小球、一号支撑杆、一号轨道和二号磁铁，所述一号支撑杆的数量为不少于四个，所述二号磁铁固定连接于支撑臂上端，所述二号磁铁上端与一号支撑杆下端固定连接，所述一号轨道固定连接于一号支撑杆之间，且一号轨道底端高于二号磁铁上端，所述一号磁铁固定连接于一号支撑杆上端。

所述二号实验装置包括二号小球、二号支撑杆、三号磁铁、二号轨道和四号磁铁，所述二号支撑杆的数量为不少于四个，所述三号磁铁固定连接于支撑臂上端，所述三号磁铁上端与二号支撑杆下端固定连接，所述二号轨道固定连接于二号支撑杆之间，且二号轨道底端高于三号磁铁上端，所述四号磁铁固定连接于二号支撑杆上端。

进一步的，所述一号小球包括小球外壳、LED灯、控制器、一号线圈和二号线圈，所述控制器设于一号小球中心位置，所述一号线圈和二号线圈固定连接于小球外壳内壁之间，所述LED灯每三个为一组，包括红色、蓝色和绿色各一个，且数量不少于四组，所述LED灯、控制器和一号线圈电性连接，当一号小球在一号轨道上旋转时，一号线圈和二号线圈切割磁感线产生电流，且电压随着一号小球转速增大而增大，由于三种颜色的LED灯的额定电压不同，当电压改变时，一号小球显示的颜色也会变化。

进一步的，所述一号小球与二号小球是两个结构完全相同的部件。

进一步的，所述一号线圈和二号线圈结构相同且互相垂直，能够降低切割磁感线时线圈角度对电压的影响。

进一步的，所述一号磁铁与二号磁铁内壁与一号小球中心的距离相同，所述三号磁铁与四号磁铁内壁与二号小球中心的距离相同，所述一号磁铁与二号磁铁内壁与一号小球中心的距离和三号磁铁与四号磁铁内壁与二号小球中心的距离相同，能够保证两个小球在两个实验装置内运动时的磁场相似。

进一步的，所述一号轨道、二号轨道和小球外壳使用透明塑料制作，便于使用者观察两个小球的颜色变化。

进一步的，所述一号线圈和二号线圈使用非磁性材料制作，能够降低磁场对两个小球运动的影响。

2．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：