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一种电生磁综合学生实验仪

发布时间: 2020-04-17

来源: 科创中国_资源共享平台

基本信息

合作方式:
成果类型: 新技术
行业领域:
数字创意产业
成果介绍

                             项目名称:电生磁综合实验仪

  项目简介:此实验装置,三层分布,体现了顺着历史的脉络,层层深入,由表及里,由现象到本质的科学认知过程。特别是通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场对比,了解了磁现象的电本质以及形成电磁铁后在生活生产中的广泛应用,极大提高生产力,开阔了学生的视野,体现科学思维的内在逻辑与丰富的科学价值,能够激发学生的学习兴趣,有效培养学生的实验探究能力,目前在教育教学实践中是一款急缺中小学实验教学仪器。具有广泛的市场开发前景与市场潜在价值!

  项目开发情况:

  1、新型电生磁综合实验仪的理论研究(已完成)

  2、电生磁综合实验仪设计图样(已完成)

  3、申报国家专利(已完成)

  4、工业设计。工业结构设计及加工制造图,外观设计图,及实验和样品制作等工作已与湖北工业大学已达成合作意向。资金落实即可实施(正在进行)

  5、“九师科技专项”项目资金申请(8万)(正在进行)

  6、进一步争取兵团科技专项资金或援疆资金(120万),批量生产600台,在九师范围内进行小学科学课、初、高中物理实验课的实验教学实践,形成课堂实验教学有效性的研究报告。此模式参考袁隆平院士研究杂交水稻的研发模式。国家出钱支持研究。研究成功后,再由国家出钱购买一定数量的种子在一定范围内免费给农场试种。试种成功后,再交由市场运作经营,转化为生产力。(规划中)

  7、向国家教学仪器装备中心提交该项目所有研究报告,力争进入国家中小学必备实验教学仪器采购目录。(规划中)

  8、积极联系品牌教学仪器生产企业进行技术合作,努力把该产品推向市场,更好的为全国物理实验教学工作服务,并转化为生产力创造财富,实现社会效益和经济效益的双丰收!(规划中)

  此实验装置共分三层,每层实验价值如下:

  第一层,在竖直平面内,直导线的上下方对称放置一排小磁针,顶端的导线上小磁针9倒立悬挂,底端的导线上小磁针9正立放置,通电前,上下两排小磁针9分别平行对称,通电瞬间,分别向相反方向偏转,稳定后,上下两排小磁针9平行反向,突破了通电直导线在与导线共面的平面内导线两边磁场方向的知识难点。在学生做题时,理解了叉进点出的真实物理场景和实际含义。可在倒立的小磁针中间加活动轴固定,让其灵活自由偏转,分两种情况:小磁针上面固定则下面可自由转动,或小磁针下面固定则上面可自由转动。

  第二层,竖直放置的两个正六棱柱体的表面的六条边线上中点分别放置六个小磁针9,形成的水平面,与过其中心点的直导线6垂直。六个小磁针9分别立于以直导线6与六棱柱体表面的交点为圆心的正六边各边中点上,通电后,小磁针9指向几乎平行于底边,说明了该面上的磁场方向为以直导线为圆心的闭合曲线;左右对称放置,电流一上一下,通电后,对称小磁针9指向相反,对比说明了安培定则中,大拇指指向直导线中的电流方向,四指指向环绕方向即该电流产生的磁场方向,便于学生形成通电直导线产生磁场在空间立体的柱形分布情况,与第一层对比后,整体效果了然于胸。

  第三层中的正极螺旋线圈4和负极螺旋线圈5内外的小磁针9对称分布,可整体演示螺线管的磁场分布。两个螺旋线圈,电流方向相反,中间各放置一小磁针9,通电后,上下两个小磁针9向相反的方向偏转,形象的说明了内外磁场方向,同时,与螺线管轴线等高面上若干小磁针偏转,显示了该面上的磁感线分布情况。通过类比,可以说明竖直面的磁感线分布,进而对整个磁场分布形成定性认识。进而帮助学生了解了电磁铁的基本原理。

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