专利名称：楞次定律模拟实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种模拟教具，特别是一种在物理教学中的楞次定律模拟实验仪。
背景技术：
楞次定律是电磁感应领域的一个很重要的定律，亦即右手定则。在现行的人民教育出版社出版的《高中物理》教科书中，有关“电磁感应”一章的“楞次定律—感应电流的方向”一节中所采用的实验，都是由磁铁及由螺旋状线圈和电流表所组成的回路作为实验仪器，观察磁铁在线圈中的抽出或插入即磁场强度(磁通量)的变化，导致电流表指针的偏转，磁场强度(磁通量)的增加或减少决定了电流表的偏转方向即所产生的电流的方向。在上述实验方法中，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁场强度(磁通量)的变化，知道线圈中磁场的变化情况，用右手定则判断感应电流的方向。
在上述的楞次定律的演示实验中，磁场强度(磁通量)及其变化的方向、感应电流在线圈中的流动方向，不能直观地用肉眼看到，只能依靠我们的电磁知识来抽象地判断。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题，就是要提供一种直观、形象地模拟楞次定律实验的仪器。
本实用新型的上述目的是通过以下的技术方案来实现的一种楞次定律模拟实验仪，它包括敞口透明容器1、敞口水槽3、呈右旋上升的螺旋状盘绕在敞口透明容器1外壁的透明管2，敞口水槽3的下部侧壁设有带有水阀6的连通管，透明管2呈右旋上升螺旋状盘绕部分的低端与连通管相接通，另一端盘绕后经敞口透明容器1的上端口置于敞口透明容器1的底部。在敞口透明容器1的底部侧壁设有带有放水阀5的放水口。
作为本实用新型的改进，所述敞口透明容器1与敞口水槽3的外形均为柱状，敞口水槽3的横截面积大于敞口透明容器1的横截面积。
作为本实用新型的进一步的改进，所述的敞口水槽3的横截面积是敞口透明容器1的横截面积的16--50倍。
本实用新型所提供的楞次定律模拟实验仪，其操作过程如下a、待实验状态实验之前，关闭放水阀5，打开水阀6，在敞口透明容器1中加水，直到敞口水槽3与敞口透明容器1内水位相平并达到敞口透明容器1总容量的一半左右；透明管2中充满水后其两端分别在连通管处、敞口透明容器1内就位。
根据连通器原理，此时透明管2中的水不流动。
在上述操作中，应注意透明管2的位于敞口透明容器1上端口的部分相对固定，不发生偏移，同时要保证透明管2在此处不打死弯以达到在模拟实验过程中水可以在透明管2中顺畅地流动的目的。
b、实验实施由待实验状态向敞口透明容器1内添加水，敞口透明容器1中的水位上升，水量增加，透明管2中产生水流阻碍水位的上升及水量增加，利用右手定则，大拇指指向阻碍透明管2内水位下降的方向即向下的方向，那么四指指向水流方向即沿螺旋状透明管2下降的方向。
本步骤用来模拟将磁铁的S极从线圈上方插入线圈时的情况，磁场增强、磁通量增加，产生感应电流阻碍磁场的增强及磁通量的增加，利用右手定则，大拇指指向使磁场强度减小的方向即向下的方向，那么四指指向感应电流的方向。
c、实验实施由待实验状态打开放水阀5，敞口透明容器1中的水位下降、水量减少，透明管2中产生水流阻碍水位下降、水量减少，利用右手定则，大拇指指向阻碍透明管内的水位下降的方向即向上的方向，那么四指指向水流的方向即沿螺旋状透明管2上升的方向。
本步骤用来模拟将磁铁的S极向上远离线圈，磁场强度减弱，磁通量减少，产生感应电流阻碍磁场的减弱、磁通量的减少，利用右手定则，大拇指指向使磁场增强的方向即向上的方向，那么四指指向感应电流的方向。
在上述整个操作过程中，可以在所注入的水中滴入几滴蓝墨水或红墨水，可使所看到的现象更清楚。
总之，知道容器中水位、水量的变化情况，用右手可判断出水流的方向。这样就可以直观地、形象生动地来模拟知道线圈中磁场、磁通量的变化情况，用右手定则来判断感应电流的方向的楞次定律的实验了。
本实用新型所提供的楞次定律模拟实验仪，其工作原理是用敞口透明容器中水位(水量)的变化来确定透明管中水流的方向，即透明管中水流的方向总是阻碍敞口透明容器中水位(水量)的变化。敞口透明容器中的水位(水量)的变化模拟线圈中磁通量的变化，水流的方向模拟了线圈中所产生的感应电流的方向。在本实用新型所模拟的右手定则中，大拇指指向阻碍敞口透明容器水位变化的方向，四指指向透明管中水流的方向。
利用本实用新型所提供的楞次定律模拟实验仪，可以清楚地看到水流的方向及水位、水量的变化情况，使右手定则变得更加直观、更加生动形象，整个实验仪器结构简单，模拟实验时操作方便，通俗易懂。本实用新型适用于在物理教学中模拟楞次定律实验及其规律。
本实用新型下面将结合附图和具体实施方式
作进一步详细说明。
图1是本实用新型的实施例的仪器组成示意图；图2是现有楞次定律实验中磁通量增加时的电磁场原理图；图3是本实用新型模拟图2实验时的示意图；图4是现有楞次定律实验中磁通量减少时的电磁场原理图；图5是本实用新型模拟图4实验时的示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种楞次定律模拟实验仪，包括圆柱形敞口透明玻璃容器1、柔性塑料透明管2及圆柱形敞口水槽3，敞口水槽3的直径为敞口透明容器1的直径的四倍，敞口水槽3的下部侧壁设有带有水阀6的连通管，透明管2的一端与连通管相接通后以右旋上升的螺旋状盘绕在敞口透明容器1的外壁并到达敞口透明容器1的上端口再深入到敞口透明容器1内并到达敞口透明容器1的底部。透明管2位于敞口透明容器1上端口处用透明胶带固定在敞口透明容器1上。敞口透明容器1的底部侧壁设有带有放水阀5的放水口。
当然，本实用新型的具体实施方式
不拘泥于上述的实施例，比如敞口水槽及敞口透明容器的外形可以为桶形、瓮形、棱柱形等，其通气口及加水口可设在顶部封闭的容器的上部侧壁或顶壁而并非上顶敞口；透明管的具体的形式可以是透明玻璃或树脂制固定形状；敞口水槽及敞口透明容器的粗细的具体比例等，但不论其具体形式如何变化，都落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种楞次定律模拟实验仪，其特征在于它包括敞口透明容器(1)、敞口水槽(3)、呈右旋上升的螺旋状盘绕在敞口透明容器(1)外壁的透明管(2)，敞口水槽(3)的下部侧壁设有带有水阀(6)的连通管，透明管(2)呈右旋上升螺旋状盘绕部分的低端与连通管相接通，另一端盘绕后经敞口透明容器(1)的上端口置于敞口透明容器(1)的底部，在敞口透明容器(1)的底部侧壁设有带有放水阀(5)的放水口。
2.根据权利要求1所述的楞次定律模拟实验仪，其特征在于所述的敞口透明容器(1)与敞口水槽(3)的外形均为柱状，敞口水槽(3)的横截面积大于敞口透明容器(1)的横截面积。
3.根据权利要求2所述的楞次定律模拟实验仪，其特征在于所述的敞口水槽(3)的横截面积是敞口透明容器(1)的横截面积的16--50倍。
专利摘要本实用新型涉及一种楞次定律模拟实验仪，包括敞口透明容器、敞口水槽、呈右旋上升的螺旋状盘绕在敞口透明容器外壁的透明管，敞口水槽的下部侧壁设有带有水阀的连通管，透明管呈右旋上升螺旋状盘绕部分的低端与连通管相接通，另一端盘绕后经敞口透明容器的上端口置于敞口透明容器的底部，在敞口透明容器的底部侧壁设有带有放水阀的放水口。本实用新型所提供的楞次定律模拟实验仪，使右手定则变得更加直观、更加生动形象，整个实验仪器结构简单，模拟实验时操作方便，通俗易懂。本实用新型适用于在物理教学中模拟楞次定律实验及其规律。
文档编号G09B23/06GK2716941SQ20042001637
公开日2005年8月10日 申请日期2004年6月21日 优先权日2004年6月21日
发明者张同伟, 杨军敬 申请人:张同伟, 杨军敬