專利名稱：電光演示左、右手定則模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種演示左、右手定則的模型，特別是能以顯示電流流動(dòng)方向的左、右手定則模型。
在中學(xué)物理課電磁現(xiàn)象和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué)中，現(xiàn)有用于演示左、右手定則的模型是用一根鐵棍彎成的線圈，用木板表示的磁鐵，底板、支架及電刷組成。演示時(shí)，不能將線圍中的電流流動(dòng)方向作動(dòng)態(tài)顯示，只能靠教師口述加手勢(shì)配合才能說(shuō)明。模型簡(jiǎn)陋陳舊、乏味，學(xué)生不感興趣，容易混淆兩種現(xiàn)象，難以建立牢固的正確概念和判斷定則，死記硬背也不能深刻持久。
本實(shí)用新型的目的是提供一種外形新穎，結(jié)構(gòu)分明、操作簡(jiǎn)便，并能以電光形式直觀形象地顯示電流作動(dòng)態(tài)流動(dòng)的電光演示“左”、“右”手定則模型。
本實(shí)用新型所提供的模型見


圖1它由搖柄1、磁鐵2、線圈3、換向器4，左、右手定則開關(guān)(以下稱定則開關(guān))5，電刷6，接線柱7，電源開關(guān)8，感生電流顯示器插口(以下稱插口)9，感生電流交直流開關(guān)(以下稱交直開關(guān))10，支架11，底座12，電動(dòng)機(jī)13和感生電流顯示器(以下稱顯示器)14組成。
電源理圖見圖2內(nèi)電源E0，外電源E1。電源開關(guān)K0，定則開關(guān)由K1a、K1b、K1c、K1D組合，交直開關(guān)K2。線圈發(fā)光管Da，顯示器發(fā)光管Db、插口J、電動(dòng)機(jī)M，圖中定則開關(guān)位置于“右”手定則處。
在顯示電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，將定則開關(guān)5的旋扭轉(zhuǎn)到“右”處，搖動(dòng)線圈3時(shí)，定則開關(guān)5的動(dòng)觸片K1a2隨著線圈3轉(zhuǎn)動(dòng)，依次與定觸片K1a1接通，使發(fā)光管Da從Da1到Da2、Da3、Da4………依次閃動(dòng)發(fā)光，顯示出電流流動(dòng)。線圈3轉(zhuǎn)動(dòng)變快時(shí)，發(fā)光管Da閃光也變快。轉(zhuǎn)動(dòng)變慢時(shí)閃光也變慢，不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)閃光也不動(dòng)。如線圈3倒轉(zhuǎn)，發(fā)光管Da的閃光順序就從Da4到Da3、Da2、Da1，依次反方向閃動(dòng)發(fā)光。這樣電流流動(dòng)的快慢與方向和線圈3運(yùn)動(dòng)的快慢與方向就一致了，當(dāng)線圈3轉(zhuǎn)過(guò)中性面后，定則開關(guān)5的動(dòng)觸片K1a2和定觸片K1a1的接通順序剛相反，從而線圈3每轉(zhuǎn)過(guò)半周，它的電流方向就顛倒一次。電流方向跟磁鐵場(chǎng)方向與導(dǎo)體動(dòng)方向間的關(guān)系符合于右手定則的規(guī)律。將顯示器14經(jīng)插口9和線圈3的電路接通后，顯示器14中的發(fā)光管Db就以定則開關(guān)K1a2接通的順序依次閃動(dòng)發(fā)光。閃光隨線圈3的轉(zhuǎn)動(dòng)快慢及方向變化，線圈3每轉(zhuǎn)過(guò)半周時(shí)也改變一次電流方向，從而顯示出感生電流在外電路中的方向是隨著線圈3的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生周期性變化。這就演示了交流電的方向。將交直開關(guān)10撥至直流擋時(shí)，電流經(jīng)定則開關(guān)5的K1b直接接通顯示器14中的發(fā)光管Db，從Db1到Db2，Db3，Db4……依次閃動(dòng)發(fā)光，使顯示器14中的電流方向不發(fā)生改變。從而顯示出感生電流在外電路中的電流方向不發(fā)生周期性改變，這演示了直流電的方向。
在顯示電磁現(xiàn)象時(shí)，將定則開關(guān)5的旋扭轉(zhuǎn)動(dòng)180°于“左”處，連接動(dòng)觸片K1a2的接通順序就相反，發(fā)光管Da的閃動(dòng)發(fā)光順序也相反，合符了電磁現(xiàn)象中的電流方向。定則開關(guān)5中K1a、K1c和K1D的動(dòng)作是同步的，當(dāng)定則開關(guān)5轉(zhuǎn)于“左”時(shí)，K1c接通電動(dòng)機(jī)13，K1D斷開顯示器14不發(fā)光，電動(dòng)機(jī)13帶動(dòng)線圈3轉(zhuǎn)動(dòng)，顯示了外電源流經(jīng)線圈的電流方向和線圈在外電源作用下的受力運(yùn)動(dòng)方向。改變外電源E1的正負(fù)極性，線圈3中電流方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向也發(fā)生改變，這也就符合于左手定則的規(guī)律。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施及附
圖1給出，下面來(lái)說(shuō)明它工作步驟一、演示右手定則先將定則開關(guān)5旋扭轉(zhuǎn)于“右”處，開啟電源開關(guān)8，用手轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄1，線圈3中的發(fā)光管閃動(dòng)發(fā)光。顯示出流動(dòng)的感生電流。這感生電流的方向跟磁場(chǎng)方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向間的關(guān)系是符合于磁感應(yīng)現(xiàn)象的右手定則。來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)線圈3，用右手定則去判斷，感生電流方向也符合其規(guī)律。如插上顯示器14就能顯示出感生電流在外電路中的方向，撥動(dòng)交直開關(guān)10，就可演示交流或直流電流的方向，演示完畢，關(guān)斷電源。
二、演示左手定則先將定則開關(guān)5轉(zhuǎn)于“左”處，在接線柱7上接通3伏外電源，再開啟電源開關(guān)8，線圈3就會(huì)在發(fā)光管Da閃動(dòng)發(fā)光的同時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。這就顯演了磁場(chǎng)中的線圈在外電源的電流作用下受力轉(zhuǎn)動(dòng)并顯示出外電源通過(guò)線圈電流的方向。線圈受力轉(zhuǎn)動(dòng)的方向跟磁場(chǎng)方向與通電電流方向間的關(guān)系是符合于電磁現(xiàn)象的左手定則。改變外接電源的正負(fù)極性，線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)仍符合其左手定則的規(guī)律。演示完畢，關(guān)斷電源，拆除外接電源。
由于模型可以使看不見摸不著的電流及流動(dòng)方向能形象直觀地摸擬顯示出來(lái)，教學(xué)中可先用模型演示電磁現(xiàn)象或電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電流方向跟磁場(chǎng)方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向間的關(guān)系。學(xué)生根據(jù)這個(gè)關(guān)系，就能總結(jié)出“左手”或“右手”定則的規(guī)律。這就避免了學(xué)習(xí)中的死記硬背現(xiàn)象。
參照
圖1實(shí)施制作的電光演示左、右手定則模型，其底座12及其安裝在上面的磁鐵2、線圈3、換向器4、電刷6、和支架11鑄塑成型，磁鐵2，線圈3及顯示器14的部份為彩色透明材料。并在線圈3和顯示器14內(nèi)安裝有發(fā)光管Da與Db，定則開關(guān)5安裝在換向器4內(nèi)，連接并控制發(fā)光管Da和Db的發(fā)光。轉(zhuǎn)動(dòng)定則開關(guān)5的旋扭，于“右”處，開啟電源開關(guān)8，轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄1，演示右手定則。經(jīng)插口9接通顯示器14，撥動(dòng)交直開關(guān)10，就能演示感生電流在外電路中的交直流電的方向；旋扭撥于“左”處，接通底座12中電動(dòng)機(jī)13的外電源，就能使線圈3轉(zhuǎn)動(dòng)，演示左手定則。
權(quán)利要求1.一種能以電光顯示電流流動(dòng)的電光演示左、右手定則模型，其特征有于在底座12上安裝磁鐵2，電刷6、接線柱7、電源開關(guān)8、插口9、交直開關(guān)10和支架11、在底座內(nèi)裝有電動(dòng)機(jī)13和內(nèi)電源。E0，顯示器14為獨(dú)立附件，磁鐵2和線圈3和顯示器14，由彩色透明材料制作，在線圈3內(nèi)和顯示器14內(nèi)安裝有發(fā)光管Da和Db，定則開關(guān)5是一個(gè)以柄為軸的旋轉(zhuǎn)開關(guān)，裝有兩組4塊的動(dòng)觸片K1a2的旋轉(zhuǎn)架安裝在線圈的換向器4內(nèi)，發(fā)光管Da依次連接在它的動(dòng)觸片K1a2上，控制發(fā)光管Da的內(nèi)動(dòng)發(fā)光，定則開關(guān)5的軸上裝有6塊靜觸片K1a1旋轉(zhuǎn)時(shí)能與兩組觸片K1a2依次接通，柄安裝在支架11上，柄端裝有旋扭，可轉(zhuǎn)動(dòng)半周(180)，線圈3的另一端用搖柄1安裝在另一端支架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模型，其特征在于定則開關(guān)5是一個(gè)以柄為軸的旋轉(zhuǎn)開關(guān)，旋轉(zhuǎn)架上有兩組對(duì)稱接通順序相反的觸片與轉(zhuǎn)軸安裝的定觸片在旋轉(zhuǎn)時(shí)依次接通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模型，其特征在于底座12上安裝有顯示器插口9，交直開關(guān)10和電動(dòng)機(jī)13。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能以電光顯示電流流動(dòng)的電光演示左、右手定則模型，其特征是在底座12上安裝磁鐵2，電刷6、接線柱7、電源開關(guān)8、插口9、交直開關(guān)10和支架11，在底座內(nèi)裝有電動(dòng)機(jī)13和內(nèi)電源，這種電光演示可形象直觀地顯示出線圈中電流流動(dòng)的方向，接上外電源演示左手定則時(shí)，線圈在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)中會(huì)閃動(dòng)發(fā)光顯示外加電流方向。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2058779SQ8921387
公開日1990年6月27日 申請(qǐng)日期1989年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月6日
發(fā)明者任升琪 申請(qǐng)人:任升琪