一种矿物磁性的展示装置的制作方法
本技术涉及教学装置,尤其涉及一种矿物磁性的展示装置。
背景技术:
1、地学科普对于小学生科学素养的培养具有重要意义,矿物相关知识是小学科学课程的重要组成部分。在地质教学、矿物科普等活动中,矿物的磁性是重要的物理特性之一,不同矿物因成分与结构差异,磁性强弱存在显著区别,例如磁铁矿为强磁性矿物、钛铁矿为中等磁性矿物、赤铁矿为弱磁性矿物。
2、目前,现有展示矿物磁性的方式多依赖传统磁铁吸附实验,即通过观察磁铁对不同矿物的吸附与否或吸附力度来判断磁性强弱,传统磁铁吸附实验装置主要由一块或多块不同规格的永久磁铁以及待检测的多种矿物样本组成。在使用时,操作人员手持永久磁铁,分别靠近不同的矿物样本,通过观察矿物样本是否被磁铁吸附,或者在吸附后感受拉动矿物样本所需的力度,来判断矿物磁性的有无以及磁性强弱。但这种方式存在明显缺陷:一方面,吸附力度的差异难以量化,使用者仅能通过主观感受判断,无法形成直观、准确的对比认知,如不同操作人员对吸附力度大、吸附力度小的判断标准不同,即使是同一操作人员,在不同时间、不同状态下的判断也可能存在差异,导致对矿物磁性强弱的判断结果误差较大,无法形成统一、准确的对比认知;另一方面,传统方式缺乏标准化的展示结构,展示效果受操作手法、环境因素影响较大,尤其针对青少年或科普受众,难以清晰传递矿物磁性强弱的核心差异,如磁铁与矿物样本的距离、靠近速度、施加的力度等都会影响实验结果,环境中的铁磁性杂质也可能干扰磁铁对矿物样本的吸附效果,导致同一矿物样本在不同环境、不同操作下的展示效果不一致,难以稳定、清晰地传递矿物磁性强弱的核心差异,尤其不利于青少年或科普受众建立准确的矿物磁性认知。
3、因此,亟需一种结构简单、操作便捷、展示效果直观且可量化的矿物磁性强弱对比展示装置,以解决现有技术中展示方式主观化、非标准化的问题,提升矿物磁性特性展示的准确性与科普教学效果。
技术实现思路
1、本实用新型通过提供一种矿物磁性的展示装置,该装置可将抽象的磁性强弱转化为直观可见的高度差异,使用者无需依赖主观感受判断,只需观察悬浮高度和对应刻度,即可清晰区分矿物磁性强弱。
2、为了实现上述目的,本实用新型实施例提供的技术方案如下:
3、本实用新型提供了一种矿物磁性的展示装置,包括:第一承载平台;电磁发生组件,包括电源模块、开关以及电磁线圈,所述电源模块经过所述开关与所述电磁线圈电连接,所述电磁线圈放置在所述第一承载平台上;第二承载平台,位于所述电磁线圈的上方,且所述第二承载平台的表面与所述第一承载平台的表面平行,所述第二承载平台用于承载矿物样本,所述电磁线圈用于在通电状态下产生磁场,以对所述矿物样本产生垂直于所述第二承载平台的表面的磁力;标尺,所述标尺的延伸方向垂直于所述第二承载平台的表面。
4、优选地,所述装置还包括:展示盒体,所述展示盒体至少包括一个透明材质的观察窗,所述观察窗的透明度大于或等于50%;所述展示盒体的内底面作为所述第一承载平台,所述第二承载平台安装在所述展示盒体的内部,且设置位置高于所述电磁线圈;所述标尺的零点位置与所述第二承载平台的上表面处于同一水平面上,所述标尺安装在所述展示盒体的外侧壁。
5、优选地,所述展示盒体为透明材质,所述装置还包括:矿物承载体,所述矿物承载体为非磁性材质,放置在所述第二承载平台上,所述矿物承载体用于承载矿物样本;所述电磁线圈形成的环形平面与所述第一承载平台平行,且所述矿物承载体在垂直方向上的投影位于所述电磁线圈的中部位置第一承载平台;电磁发生组件,包括电源模块、开关以及电磁线圈,所述电源模块经过所述开关与所述电磁线圈电连接,所述电磁线圈放置在所述第一承载平台上;第二承载平台,位于所述电磁线圈的上方,所述第二承载平台用于承载矿物样本,所述电磁线圈用于在通电状态下对所述矿物样本产生向上的磁力作用;标尺,沿竖直方向安装在所述第二承载平台的侧边。
6、优选地,所述矿物承载体包括第一小车,所述第一小车的顶部设有凹槽,所述矿物样本固定在所述凹槽内,所述装置还包括:第一导向结构,所述小车可移动地嵌入在所述第一导向结构上,所述第一导向结构包括:水平导向结构,设置在所述第二承载平台上;第一垂直导向结构,沿竖直方向设置在所述展示盒体的第一侧壁上,所述第一垂直导向结构的底端高度高于所述水平导向结构的高度,所述水平导向结构与所述第一垂直导向结构对准连通,且连通处弧形过渡。
7、优选地,所述导向结构还包括:第二垂直导向结构,沿竖直方向设置在所述展示盒体的第二侧壁上,所述第二侧壁与所述第一侧壁相对,第二垂直导向结构与所述水平导向结构对准连通,且连通处弧形过渡。
8、优选地,所述水平导向结构与第一垂直导向结构为导轨或限位凸起。
9、优选地,所述装置还包括第二导向结构与第三导线结构,所述矿物承载体还包括与所述第一小车规格相同的第二小车以及第三小车;所述第一小车上放置有第一矿物样本,所述第二小车上放置有第二矿物样本,所述第三小车上放置有第三矿物样本,所述第一矿物的磁性大于所述第二矿物,所述第二矿物样本的磁性大于所述第三矿物样本;所述第一小车设置在第一导向结构上,所述第二小车设置在第二导向结构上,所述第三小车设置在第三导向结构上,所述第一导向结构、所述第二导向结构以及所述第三导向结构平行排布设置。
10、优选地,所述开关包括第一档位、第二档位以及第三档位;当所述开关处于所述第一档位时,为第一电流强度模式,当所述开关处于所述第二档位时,为第二电流强度模式,当所述开关处于所述第三档位时,为第三电流强度模式,其中,所述第一电流小于所述第二电流,所述第二电流小于所述第三电流。
11、优选地,所述第一矿物样本为磁铁矿,所述第二矿物样本为钛铁矿,所述第三矿物样本为赤铁矿,所述磁铁矿、所述钛铁矿以及所述赤铁矿的体积相同。
12、优选地,所述矿物承载体为托盘,所述矿物样本放置在所述托盘内,所述装置还包括称重器,所述称重器设置在所述托盘的下方,用于对所述矿物样本进行称重并显示所述矿物样本的重量。
13、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
14、本实用新型实施例提供的一种矿物磁性的展示装置,打开电源模块的开关,电磁发生组件的电磁线圈通入对应电流,产生一定的磁力,该磁力作用于上部的矿物样本,矿物样本在磁力作用下向上悬浮,标尺可直观地反映出磁性强弱。通过矿物样本悬浮高度差异,将抽象的磁性强弱转化为直观可见的高度差异,使用者无需依赖主观感受判断,只需观察悬浮高度和对应刻度即可清晰区分矿物磁性强弱,尤其适合青少年与科普受众理解,有效降低了认知难度。
1.一种矿物磁性的展示装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,还包括:展示盒体,所述展示盒体至少包括一个透明材质的观察窗,所述观察窗的透明度大于或等于50%;
3.如权利要求2所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,所述展示盒体为透明材质,所述装置还包括:矿物承载体,所述矿物承载体为非磁性材质,放置在所述第二承载平台上,所述矿物承载体用于承载矿物样本;
4.如权利要求3所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,所述矿物承载体包括第一小车,所述第一小车的顶部设有凹槽,所述矿物样本固定在所述凹槽内,所述装置还包括:第一导向结构,所述小车可移动地嵌入在所述第一导向结构上,所述第一导向结构包括:
5.如权利要求4所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,所述第一导向结构还包括:
6.如权利要求4所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,所述水平导向结构与第一垂直导向结构为导轨或限位凸起。
7.如权利要求4所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,所述矿物承载体还包括与所述第一小车规格相同的第二小车以及第三小车,所述装置还包括第二导向结构与第三导线结构;
8.如权利要求1所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,所述开关包括第一档位、第二档位以及第三档位;
9.如权利要求7所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,所述第一矿物样本为磁铁矿,所述第二矿物样本为钛铁矿,所述第三矿物样本为赤铁矿,所述磁铁矿、所述钛铁矿以及所述赤铁矿的体积相同。
10.如权利要求3所述的矿物磁性的展示装置,其特征在于,所述矿物承载体为托盘,所述矿物样本放置在所述托盘内,所述装置还包括称重器,所述称重器设置在所述托盘的下方,用于对所述矿物样本进行称重并显示所述矿物样本的重量。