一种物理教学用楞次定律演示仪器的制作方法

1.本实用新型涉及物理教学技术领域，具体为一种物理教学用楞次定律演示仪器。


背景技术：

2.楞次定律是高中物理电磁学中的重点内容，目前中学及高校使用的楞次定律演示器为：在扁形铝梁的两端下方各固定一个铝制圆环，其中一个圆环闭合，另一个圆环开口，铝梁中央处镶有玻璃轴承。实验时，手持条形磁铁，使其任意磁极迅速插入闭合铝环中，可看到闭合铝环随磁铁向相同方向运动。而插入开口圆环，因为没有感应电动势的产生，开口圆环不会运动，从而验证楞次定律。该实验的不足之处在于：手持磁铁插入圆环的时容易触及圆环，使观察者产生误解；同时圆环的运动现象不明显，需要使用强磁性磁铁且需演示者迅速插入，操作难度大；没有相关的数据说明，使得实验难以信服。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种物理教学用楞次定律演示仪器，通过轻绳连接小车与旋转传感器，通过数据采集分析，能够在计算机上看到小车实时的速度图像，精确度高，现象明显，能够帮助学生更好的理解，可以有效解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种物理教学用楞次定律演示仪器，包括导轨，所述导轨的上表面左右两侧均设有固定支架，导轨的中间外侧设有透明长方筒的外侧设有感应组件，右侧固定支架上设置有旋转传感器，旋转传感器上缠绕有轻绳，左侧的固定支架上设有转动轴，轻绳远离与旋转传感器连接的一端穿过透明长方筒与转动轴外侧连接，导轨的上表面设有可沿其移动的小车，小车的上表面固定有磁铁，小车的一侧设有与轻绳连接的连接支架，所述旋转传感器通过数据线与数据分析仪连接，数据分析仪通过导线与计算机连接。
5.进一步的，所述导轨的上表面左侧设有弹射组件，弹射组件与小车左右对应，通过弹射组件可以对小车进行推动，以此使小车沿导轨移动。
6.进一步的，所述弹射组件包括与导轨连接的耳板，耳板的一侧连接有弹簧，通过小车向右移动来将弹簧释放，通过弹簧可以将小车弹射出去。
7.进一步的，所述感应组件包括缠绕在透明长方筒外侧的铜线，铜线的两端连接有红色发光二极管和绿色发光二极管，红色发光二极管和绿色发光二极管并联，通过红色发光二极管或绿色发光二极管亮起可以进行显示出铜线产生电能。
8.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本物理教学用楞次定律演示仪器，通过轻绳连接小车与旋转传感器，通过数据采集分析，能够在计算机上看到小车实时的速度图像，精确度高，现象明显，能够帮助学生更好的理解。
附图说明
9.图1为本实用新型结构示意图。
10.图中：1转动轴、2铜线、3透明长方筒、4轻绳、5连接支架、6固定支架、7旋转传感器、8数据线、9数据分析仪、10计算机、11导轨、12红色发光二极管、13小车、14磁铁、15弹簧、16绿色发光二极管。
具体实施方式
11.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
12.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种物理教学用楞次定律演示仪器，包括导轨11，导轨11的上表面左右两侧均设有固定支架6，导轨11的中间外侧设有透明长方筒3的外侧设有感应组件，右侧固定支架6上设置有旋转传感器7，旋转传感器7上缠绕有轻绳4，左侧的固定支架6上设有转动轴1，轻绳4远离与旋转传感器7连接的一端穿过透明长方筒3与转动轴1外侧连接，导轨11的上表面设有可沿其移动的小车13，小车13的上表面固定有磁铁14，小车13的一侧设有与轻绳4连接的连接支架5，旋转传感器7通过数据线8与数据分析仪9连接，数据分析仪9通过导线与计算机10连接，导轨11的上表面左侧设有弹射组件，弹射组件与小车13左右对应，通过弹射组件可以对小车13进行推动，以此使小车13沿导轨11移动，弹射组件包括与导轨11连接的耳板，耳板的一侧连接有弹簧15，通过小车13向右移动来将弹簧15释放，通过弹簧15可以将小车弹射出去，感应组件包括缠绕在透明长方筒3外侧的铜线2，铜线2的两端连接有红色发光二极管12和绿色发光二极管16，红色发光二极管12和绿色发光二极管16并联，通过红色发光二极管12或绿色发光二极管16亮起可以进行显示出铜线2产生电能，通过轻绳4连接小车13与旋转传感器7，通过数据采集分析9能够在计算机10上看到小车13实时的速度图像，精确度高，现象明显，能够帮助学生更好的理解。
13.在使用时：每次推动小车13压缩弹簧15至相同位置以保证小车13初速度相等，当小车13刚进入透明长方筒3内时，可以观察到红色发光二极管12亮起，小车13即将离开透明长方筒3内时，可以观察到绿色发光二极管16亮起，旋转传感器7采集的小车运动数据经由数据分析仪9分析后输出到计算机10显示屏上，可以观察到小车13在离开弹簧15后进入透明长方筒3前，v
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t图像下降平缓，斜率较小，小车13在透明长方筒3内运动时，可以观察到v
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t图像下降明显，斜率较大，离开透明长方筒3后，小车的v
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t图像变化再次趋于平缓；
14.将磁铁14拆卸下来，换上等重的砝码固定于小车13上，推动小车13压缩弹簧15至相同位置后释放，可以观察到小车13在整个运动过程中，v
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t图像变化始终平缓，红色发光二极管12或绿色发光二极管16不会亮起；
15.将透明长方筒3连同铜线2拆卸下来，推动小车13压缩弹簧15至相同位置后释放，可以观察到小车13在整个运动过程中，v
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t图像变化始终平缓，红色发光二极管12或绿色发光二极管16不会亮起。
16.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修
改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种物理教学用楞次定律演示仪器，包括导轨（11），其特征在于：所述导轨（11）的上表面左右两侧均设有固定支架（6），导轨（11）的中间外侧设有透明长方筒（3）的外侧设有感应组件，右侧固定支架（6）上设置有旋转传感器（7），旋转传感器（7）上缠绕有轻绳（4），左侧的固定支架（6）上设有转动轴（1），轻绳（4）远离与旋转传感器（7）连接的一端穿过透明长方筒（3）与转动轴（1）外侧连接，导轨（11）的上表面设有可沿其移动的小车（13），小车（13）的上表面固定有磁铁（14），小车（13）的一侧设有与轻绳（4）连接的连接支架（5），所述旋转传感器（7）通过数据线（8）与数据分析仪（9）连接，数据分析仪（9）通过导线与计算机（10）连接。2.根据权利要求1所述的一种物理教学用楞次定律演示仪器，其特征在于：所述导轨（11）的上表面左侧设有弹射组件，弹射组件与小车（13）左右对应。3.根据权利要求2所述的一种物理教学用楞次定律演示仪器，其特征在于：所述弹射组件包括与导轨（11）连接的耳板，耳板的一侧连接有弹簧（15）。4.根据权利要求1所述的一种物理教学用楞次定律演示仪器，其特征在于：所述感应组件包括缠绕在透明长方筒（3）外侧的铜线（2），铜线（2）的两端连接有红色发光二极管（12）和绿色发光二极管（16），红色发光二极管（12）和绿色发光二极管（16）并联。

技术总结
本实用新型公开了一种物理教学用楞次定律演示仪器，包括导轨，所述导轨的上表面左右两侧均设有固定支架，导轨的中间外侧设有透明长方筒的外侧设有感应组件，右侧固定支架上设置有旋转传感器，旋转传感器上缠绕有轻绳，左侧的固定支架上设有转动轴，轻绳远离与旋转传感器连接的一端穿过透明长方筒与转动轴外侧连接，导轨的上表面设有可沿其移动的小车，小车的上表面固定有磁铁，小车的一侧设有与轻绳连接的连接支架，本物理教学用楞次定律演示仪器，通过轻绳连接小车与旋转传感器，通过数据采集分析，能够在计算机上看到小车实时的速度图像，精确度高，现象明显，能够帮助学生更好的理解。理解。理解。


技术研发人员：胡自豪 罗嘉琪 韩烁 张计才
受保护的技术使用者：河南师范大学
技术研发日：2020.12.03
技术公布日：2021/10/23