一种电磁减速装置的制作方法
专利名称：一种电磁减速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物理教学器材，具体涉及一种电磁减速装置。
背景技术：
目前学校的物理新教材中有电磁炮的内容，给学生们展示了电磁加速的原理，但是没有关于电磁减速的实验和这方面的教具，不利于学生对电磁原理的理解。
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够给学生展示电磁减速原理，加深学生对电磁原理的理解的电磁减速装置。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种电磁减速装置，包括塑料管、线圈、电源、位置感应开关装置，所述线圈缠绕在塑料管上；所述线圈的一端通过位置感应开关装置与电源连接，另一端通过导线与电源连接；所述位置感应开关装置位于线圈中部的外侧。作为优选，所述位置感应开关装置为红外感应开关装置。作为优选，所述线圈的数量为多个。所述多个线圈之间的间隔为50mm。作为优选，所述多个线圈同轴竖直放置。作为优选，所述电磁减速装置还包括开关，所述开关与电源连接。作为优选，所述电源为交流电源或直流电源。本实用新型与现有技术相比，弥补了目前的教学实验的空白，给学生们直观的展示了电磁减速的原理；而且，本实用新型的结构简单，易于制作；操作方便，只要把开关合上，让小铁片自由下落进线圈中，即可观察到减速现象。
图1为本实用新型实施例的一种电磁减速装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种电磁减速装置，包括塑料管1、线圈5、电源2、开关3、位置感应开关装置。所述线圈5的一端通过位置感应开关装置与电源2连接，另一端通过导线与电源 2连接；所述位置感应开关装置位于线圈2中部的外侧。所述开关3与电源2连接，控制整个电磁减速装置的启闭。所述电源2为直流电源(也可以是交流电源)。所述线圈5缠绕在塑料管1上，所述线圈5的数量为三。三个线圈5同轴竖直放置，从上到下依次为分别是线圈501、线圈502、线圈503，线圈与线圈之间的间隔为50mm。所述位置感应开关装置为红外感应开关装置6，所述红外感应开关装置6与现有技术相同，由红外传感器、逻辑电路构成，红外传感器向线圈中部发射红外线，当红外线的线路上有阻挡物阻挡时，触发逻辑电路工作，导通该路电路，使该路线圈接入电源2，线圈通电工作。红外感应开关装置6的数量与线圈5的数量相匹配，也为三个，从上到下依次为红外感应开关装置601、红外感应开关装置602、红外感应开关装置603。本实施例的操作方法及工作原理如下把整个电磁减速装置竖直放置，合上开关3 ；然后左手拿质量较轻的小铁片4置于线圈501的正上方，并记录此时小铁片4距离塑料管1管底的高度，右手拿秒表，左手松开， 右手同时按动秒表，小铁片4受重力作用，自由下落，进入线圈501内；当小铁片4到达线圈 501的中部时，触发红外感应开关装置6工作，使线圈501导通，产生磁场，根据物理原理，此时，线圈501内部的磁力线分布为，中部密，外部梳，因此，小铁片4从线圈501的中部运动到外部的过程中，根据楞次定律，会有一阻力阻碍小铁片4向下运动，小铁片4减速，并进入下一级线圈502，小铁片4在线圈502的运动状况与在线圈501中的一样，即小铁片4到达线圈502中部时，线圈502通电，小铁片4继续向下运动，并受到阻力作用减速，然后进入下一级线圈503，小铁片4在线圈503的运动状况与在线圈502中的一样，最后，小铁片4掉落在管底上，此时，应再次按动秒表，记录小铁片4在整个过程中的运动时间。在忽略空气阻力的理想状况下，可计算出小铁片4在无阻力状况下的自由下落的时间Tl，然后与秒表的时间T2作对比，可以看出，T2大于Tl，证明了小铁片4受到电磁力的作用，减速下降。为了让实验更直观、更完善，可以增加一定数量的线圈，加大电磁力对小铁片的减速作用；可以在电磁减速装置的电路中接入变压器，以改变线圈中的电流大小，以不同的电源电压进行实验，直观地认识电磁力的产生与影响，若电流足够大的时间，有可能观察到小铁片静止悬浮在最后一级线圈中；还可以使塑料管内处于真空状态，以减少空气阻力对实验的影响。此外，电磁减速装置也可以是水平放置的，只要小铁片以一定的初速度进入线圈内即可。而且，装置中也可以只用一个线圈进行实验，不过效果没那么明显而已。本实施例的实验可以让学生们加深对电磁原理的理解，并可以结合其他知识点， 来完成实验。此外，本实施例除了可以运用到教学实验方面，还有多种多样的潜在用途。本实施例利用的是电磁减速原理，当装置中的电流达到一定值时，可以把入射的铁磁性物质反弹出去，起到如盾牌般的效果，即成为“电磁盾”。例如，可以在工地的地面上安装一些电磁减速装置，当工人的安全帽、铁锤、铁钉之类的工具掉落时，可以起到缓冲作用，减少人员伤亡；又如，军事上有电磁炮，本实施例可以反其道而行，作为防御的“电磁盾”;本实施例还可以应用到娱乐设施方面，娱乐者可以把特制的“铁磁衣”穿在身上，按照预定地点，从高处跳落，而预定地点的地面安装有电磁减速装置，因此，娱乐者可以安全着地，而且还可以体验一段时间的自由落体运动所带来的刺激感觉。上述实施例只是本实用新型较为优选的一种，本领域技术人员在本实用新型的保护范围内作出的简单变化或替换，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种电磁减速装置，其特征在于，包括塑料管、线圈、电源、位置感应开关装置，所述线圈缠绕在塑料管上；所述线圈的一端通过位置感应开关装置与电源连接，另一端通过导线与电源连接；所述位置感应开关装置位于线圈中部的外侧。
2.如权利要求1所述的电磁减速装置，其特征在于，所述位置感应开关装置为红外感应开关装置。
3.如权利要求1所述的电磁减速装置，其特征在于，所述线圈的数量为多个。
4.如权利要求3所述的电磁减速装置，其特征在于，所述多个线圈之间的间隔为50mm。
5.如权利要求3所述的电磁减速装置，其特征在于，所述多个线圈同轴竖直放置。
6.如权利要求1所述的电磁减速装置，其特征在于，所述电磁减速装置还包括开关，所述开关与电源连接。
7.如权利要求1-6任一项所述的电磁减速装置，其特征在于，所述电源为交流电源或直流电源。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁减速装置，包括塑料管、线圈、电源、位置感应开关装置，所述线圈缠绕在塑料管上；所述线圈的一端通过位置感应开关装置与电源连接，另一端通过导线与电源连接；所述位置感应开关装置位于线圈中部的外侧。本实用新型能够给学生展示电磁减速原理，加深学生对电磁原理的理解，而且结构简单，易于制作，弥补了教科书在电磁实验上的空白。
文档编号G09B23/18GK201974991SQ20112007351
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者桂培炎 申请人:桂培炎
技术领域：
本实用新型涉及一种物理教学器材，具体涉及一种电磁减速装置。
背景技术：
目前学校的物理新教材中有电磁炮的内容，给学生们展示了电磁加速的原理，但是没有关于电磁减速的实验和这方面的教具，不利于学生对电磁原理的理解。
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够给学生展示电磁减速原理，加深学生对电磁原理的理解的电磁减速装置。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种电磁减速装置，包括塑料管、线圈、电源、位置感应开关装置，所述线圈缠绕在塑料管上；所述线圈的一端通过位置感应开关装置与电源连接，另一端通过导线与电源连接；所述位置感应开关装置位于线圈中部的外侧。作为优选，所述位置感应开关装置为红外感应开关装置。作为优选，所述线圈的数量为多个。所述多个线圈之间的间隔为50mm。作为优选，所述多个线圈同轴竖直放置。作为优选，所述电磁减速装置还包括开关，所述开关与电源连接。作为优选，所述电源为交流电源或直流电源。本实用新型与现有技术相比，弥补了目前的教学实验的空白，给学生们直观的展示了电磁减速的原理；而且，本实用新型的结构简单，易于制作；操作方便，只要把开关合上，让小铁片自由下落进线圈中，即可观察到减速现象。
图1为本实用新型实施例的一种电磁减速装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种电磁减速装置，包括塑料管1、线圈5、电源2、开关3、位置感应开关装置。所述线圈5的一端通过位置感应开关装置与电源2连接，另一端通过导线与电源 2连接；所述位置感应开关装置位于线圈2中部的外侧。所述开关3与电源2连接，控制整个电磁减速装置的启闭。所述电源2为直流电源(也可以是交流电源)。所述线圈5缠绕在塑料管1上，所述线圈5的数量为三。三个线圈5同轴竖直放置，从上到下依次为分别是线圈501、线圈502、线圈503，线圈与线圈之间的间隔为50mm。所述位置感应开关装置为红外感应开关装置6，所述红外感应开关装置6与现有技术相同，由红外传感器、逻辑电路构成，红外传感器向线圈中部发射红外线，当红外线的线路上有阻挡物阻挡时，触发逻辑电路工作，导通该路电路，使该路线圈接入电源2，线圈通电工作。红外感应开关装置6的数量与线圈5的数量相匹配，也为三个，从上到下依次为红外感应开关装置601、红外感应开关装置602、红外感应开关装置603。本实施例的操作方法及工作原理如下把整个电磁减速装置竖直放置，合上开关3 ；然后左手拿质量较轻的小铁片4置于线圈501的正上方，并记录此时小铁片4距离塑料管1管底的高度，右手拿秒表，左手松开， 右手同时按动秒表，小铁片4受重力作用，自由下落，进入线圈501内；当小铁片4到达线圈 501的中部时，触发红外感应开关装置6工作，使线圈501导通，产生磁场，根据物理原理，此时，线圈501内部的磁力线分布为，中部密，外部梳，因此，小铁片4从线圈501的中部运动到外部的过程中，根据楞次定律，会有一阻力阻碍小铁片4向下运动，小铁片4减速，并进入下一级线圈502，小铁片4在线圈502的运动状况与在线圈501中的一样，即小铁片4到达线圈502中部时，线圈502通电，小铁片4继续向下运动，并受到阻力作用减速，然后进入下一级线圈503，小铁片4在线圈503的运动状况与在线圈502中的一样，最后，小铁片4掉落在管底上，此时，应再次按动秒表，记录小铁片4在整个过程中的运动时间。在忽略空气阻力的理想状况下，可计算出小铁片4在无阻力状况下的自由下落的时间Tl，然后与秒表的时间T2作对比，可以看出，T2大于Tl，证明了小铁片4受到电磁力的作用，减速下降。为了让实验更直观、更完善，可以增加一定数量的线圈，加大电磁力对小铁片的减速作用；可以在电磁减速装置的电路中接入变压器，以改变线圈中的电流大小，以不同的电源电压进行实验，直观地认识电磁力的产生与影响，若电流足够大的时间，有可能观察到小铁片静止悬浮在最后一级线圈中；还可以使塑料管内处于真空状态，以减少空气阻力对实验的影响。此外，电磁减速装置也可以是水平放置的，只要小铁片以一定的初速度进入线圈内即可。而且，装置中也可以只用一个线圈进行实验，不过效果没那么明显而已。本实施例的实验可以让学生们加深对电磁原理的理解，并可以结合其他知识点， 来完成实验。此外，本实施例除了可以运用到教学实验方面，还有多种多样的潜在用途。本实施例利用的是电磁减速原理，当装置中的电流达到一定值时，可以把入射的铁磁性物质反弹出去，起到如盾牌般的效果，即成为“电磁盾”。例如，可以在工地的地面上安装一些电磁减速装置，当工人的安全帽、铁锤、铁钉之类的工具掉落时，可以起到缓冲作用，减少人员伤亡；又如，军事上有电磁炮，本实施例可以反其道而行，作为防御的“电磁盾”;本实施例还可以应用到娱乐设施方面，娱乐者可以把特制的“铁磁衣”穿在身上，按照预定地点，从高处跳落，而预定地点的地面安装有电磁减速装置，因此，娱乐者可以安全着地，而且还可以体验一段时间的自由落体运动所带来的刺激感觉。上述实施例只是本实用新型较为优选的一种，本领域技术人员在本实用新型的保护范围内作出的简单变化或替换，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种电磁减速装置，其特征在于，包括塑料管、线圈、电源、位置感应开关装置，所述线圈缠绕在塑料管上；所述线圈的一端通过位置感应开关装置与电源连接，另一端通过导线与电源连接；所述位置感应开关装置位于线圈中部的外侧。
2.如权利要求1所述的电磁减速装置，其特征在于，所述位置感应开关装置为红外感应开关装置。
3.如权利要求1所述的电磁减速装置，其特征在于，所述线圈的数量为多个。
4.如权利要求3所述的电磁减速装置，其特征在于，所述多个线圈之间的间隔为50mm。
5.如权利要求3所述的电磁减速装置，其特征在于，所述多个线圈同轴竖直放置。
6.如权利要求1所述的电磁减速装置，其特征在于，所述电磁减速装置还包括开关，所述开关与电源连接。
7.如权利要求1-6任一项所述的电磁减速装置，其特征在于，所述电源为交流电源或直流电源。
专利摘要本实用新型涉及一种电磁减速装置，包括塑料管、线圈、电源、位置感应开关装置，所述线圈缠绕在塑料管上；所述线圈的一端通过位置感应开关装置与电源连接，另一端通过导线与电源连接；所述位置感应开关装置位于线圈中部的外侧。本实用新型能够给学生展示电磁减速原理，加深学生对电磁原理的理解，而且结构简单，易于制作，弥补了教科书在电磁实验上的空白。
文档编号G09B23/18GK201974991SQ20112007351
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者桂培炎 申请人:桂培炎
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