專利名稱：一種直線電流磁場演示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種物理實驗裝置及實驗方法，用于演示直線電流周圍的磁場。
背景技術：
在物理教學中，直線電流周圍存在磁場，通電直導線周圍的磁場方向跟電流的方向有關，這是非常重要的概念，“確定直線電流磁場”的實驗，就是了解通電直導線的磁場及磁力線的分布情況，并由此引出安培定則。在直線電流周圍磁場的演示實驗時，一般采用兩種方法，圖I為采用鐵屑演示磁力線，圖2為采用小磁針演示磁力線，這兩種方法看起來簡單，但做起來并不容易，一是需要大電流的供電裝置，否則實驗效果不明顯，二是在紙板上做實驗，學生不易觀察，影響效果，本實驗裝置可以有小的解決這些困難
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種簡易的通電直導線周圍存在磁場的驗裝置及實驗方法，物理意義清晰明確。本實用新型的目的是這樣實現的采用圖3所示的裝置，在水平的木制底板I上固定木制框架3，木制框架3呈長方形，約為40 X 25厘米，其上開有溝槽，用以嵌入多股銅導線4，銅導線以20股細銅導線繞成為好，木制框架既是用來安裝銅導線的框架，又是整個裝置的支架，要有一定的承載能力。多股銅導線4嵌入木制框架3后，在框架的一側安裝有機玻璃板7，在有機玻璃板上均勻撒上一層鐵屑6，在木制底板前面設有電源插座2。為了能讓學生方便觀察，以木制底板一側為軸，安裝一個角度可調的平面鏡5，使水平放置在有機玻璃板7上的鐵屑6的形狀可以在平面鏡里成豎直的像，以克服學生難以觀察的缺點。

圖I為現有用鐵屑演示直線電流磁場實驗方法示意圖；圖2為現有用小磁針演示直線電流磁場實驗方法示意圖；圖3為本實用新型的一種直線電流磁場演示裝置及實驗方法示意圖；I、木制底板，2、電源插座，3、木制框架，4、多股銅導線，5、平面鏡，6、鐵屑，7、有機玻璃板。
具體實施方式
首先按圖3所示準備好實驗裝置及小磁針(J2406型)、單刀開關(J2352型)、滑動變阻器(J2354-2型)，鐵屑(鐵粉適量)等。電源采用低壓電源，選擇直流6伏穩壓輸出。I、在有機玻璃板上均勻撒上一層鐵屑。然后給多股銅導線通電，輕敲有機玻璃板板，觀察有機玻璃板上鐵屑的排列情況。可以看到直線電流周圍的磁力線是一些以導線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在與導線垂直的平面內。[0011]2、去掉有機玻璃板上的鐵屑，在有機玻璃板上放幾個小磁針,觀察導線通電時小磁針北極的指向。然后改變電流方向再作一次。弓I導學生由電流方向、磁力線形狀和方向，用右手比劃，找出安培定則。3、連入變阻器，電流減小，磁場減弱，鐵粉排布的圖樣極不明顯，說明磁場的強度和電流的大小有關。需要注意的是，低壓電源不要離線圈或小磁針太近，因為低壓電源內有較大變壓器，通電時它的磁場很強，它的漏磁會對線圈的直導線產生的磁場或小磁針產生影響。該實驗裝置采用雙層透明的有機玻璃板做鐵屑分布的平臺，有利于減小板和鐵屑 之間的摩擦力，利于鐵屑有規律的分布，還有利于投影；有機玻璃板變單層為雙層，可以給學生對直線電流周圍磁場的分布情況建立一個直觀的立體模型，即直線電流周圍的磁場不是僅僅分布在某一個平面上，是沿著直導線長度的空間分布的。該實驗裝置結構簡單，易于制作，可見度高，物理意義明確，可以作為學生演示實驗用。
權利要求1.一種直線電流磁場演示裝置，其特征是在水平的木制底板上固定木制框架，木制框架呈長方形，其上開有溝槽，并嵌入多股銅導線，多股銅導線嵌入木制框架后，在框架的一側立柱上安裝有機玻璃板，在木制底板前面設有電源插座。
2.根據權利要求I所述的一種直線電流磁場演示裝置，其特征在于，所述的銅導線為20股細銅導線繞成。
3.根據權利要求I所述的一種直線電流磁場演示裝置，其特征在于，所述的木制底板一側安裝了一個角度可調的平面鏡。
4.根據權利要求I所述的一種直線電流磁場演示裝置，其特征在于，所述的實驗裝置采用雙層透明的有機玻璃板做鐵屑分布的平臺。
專利摘要本實用新型公開了一種直線電流磁場演示裝置。在水平的木制底板(1)上固定木制框架(3)，木制框架(3)呈長方形，約為40×25厘米，其上開有溝槽，用以嵌入多股銅導線(4)，銅導線以20股細銅導線繞成為好，木制框架既是用來安裝銅導線的框架，又是整個裝置的支架，有一定的承載能力。多股銅導線(4)嵌入木制框架(3)后，在框架的一側安裝有機玻璃板(7)，在有機玻璃板上均勻撒上一層鐵屑(6)，在木制底板前面設有電源插座(2)。以木制底板一側為軸，安裝一個角度可調的平面鏡(5)，使水平放置在有機玻璃板(7)上的鐵屑(6)的形狀可以在平面鏡里成豎直的像，以克服學生難以觀察的缺點。
文檔編號G09B23/18GK202549130SQ20122011215
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月23日 優先權日2012年3月23日
發明者周琪, 張曉英, 徐燕 申請人:湖州師范學院