专利名称：失重实验教学演示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学演示器，特别涉及一种失重实验的教学演示器。
背景技术：
教育部2005年《普通高中物理课程标准》的实验部分要求学生了解太空仓或人造卫星中进行微重力条件下的实验，现有的机械型和DIS(数字化信息实验室)传感器型的失重教具没有视频系统，不能直观反映失重时物体外观的变化。四川都江堰市盛华教学仪器厂生产的WZ--OHSH微重力--频闪实验系统的微重力系统部分，以起落台自由下落来实现微重力(失重)。装在起落台上的微型有线摄像机将失重时的影像通过导线传输至电脑，进行实时观察；起落架沿着细钢丝绳及导轨下落；其外形为一60×60×190公分的柜式结构。为避免产生活塞效应，说明书上写明做实验时要拆除左右面和前面的面板。该产品虽然引进了视频系统，但仍存在诸多缺陷1、该产品起落架面积过大，上下又没有整流罩，空气阻力较大，又有钢丝和导轨增加了摩擦阻力；2、微型有线电摄像机的导线也增加了阻力，多种阻力使该产品的微重力不够小，做蜡烛燃烧实验时火焰并不熄灭；3、起落架的有效位移较小，约1.4米，失重时间较短，限制了使用范围；4、该产品的体积庞大，不便搬运，作为教学演示器来说，使用不方便；
5、造价昂贵，一般学校买不起。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种解决现有技术所有问题而设计的失重实验教学演示器。
本实用新型的发明目的可通过以下技术方案来实现。
失重实验教学演示器，包括一降低质心的头锥；一作为失重实验舱的筒段；一可以保证直线下落的设置有尾翼的尾锥；一电池组；其特点在于整个演示器按照飞行器设计要点设计由头锥、筒段、尾锥和尾翼四个部分构成演示器腔体；在头锥内部的下方固定有一电池组；在筒段内，一水平安装板由固定件连接于筒段的下部，在水平安装板上安放实验器材；在筒壁上还设有无线摄像机和点火孔，实验器材与无线摄像机的镜头在同一水平线上，在两者之间可插进一滤色片；有尾翼的尾锥固定在筒段的上端，筒段的下端与头锥插接，插接部分设电路的触点，改变两者相对位置时可以关闭电源。
考虑到某些实验器材为不发光材料，在筒段中设置发光二极管与电路连接。
为了增强演示器与地面的缓冲作用，采用了空气阻尼和摩擦阻尼，并在头锥尖部涂上硅胶。
在尾锥上方还设置两个小钩，这样演示器悬于挂钩时不会绕中心轴旋转。
所述的无线摄像机可通过无线传输将影像传输至电脑，进行实时观察。
移动头锥可通断电源和关闭点火孔。
通过本实用新型提供的技术方案设计而成的失重实验演示器，具有实验结果明显，造价便宜的优点，同时其又具备能在多种实验环境中演示的特点。
附图1为本实用新型实施例的结构示意图；图中1-头锥 2-筒段 3-尾锥 4-尾翼5-电池组 6-水平安装板 7-滤色片8-无线摄像机 9-挂钩 10-点火孔11-发光两极管具体实施方式
以下结合附图与实施例进一步说明本实用新型的结构和技术特点。
实施例1如附图1所示，失重实验教学演示器，包括头锥1、筒段2、尾锥3、尾翼4和电池组5；整个演示器按照飞行器设计要点设计由头锥1、筒段2、尾锥3和尾翼4四个部分构成演示器腔体，在头锥1内部的下方固定有一电池组5，筒段2中有可拆装的水平安装板6，上面安放实验器材，做蜡烛燃烧实验时有蜡烛和滤色片7，筒壁上设置有一无线摄像机8；并在其对面筒壁上开有一点火孔10，蜡焰与无线摄像机8的镜头在同一水平轴线上；设置有尾翼4的尾锥3固定在筒段2的上端，筒段2的下端与头锥1插接，插接部分设电路的触点，改变两者相对位置时可以开关电源，落地碰撞时演示器自动切断电源；在尾锥上方还设置两个系线小钩9。
在教室里演示蜡烛燃烧时，开启无线电摄像机、接收机和电脑电源，使实验器材的影像显现在视频窗口的中心。将该演示器用线悬于离地面2米高的带有电热丝的小钩9上，用点火枪将蜡烛点燃后推上头锥1，遮闭点火孔10，待演示器相对静止后，点击摄像按钮，按动电钮烧断悬线，0.6秒末演示器落地。由于演示器的头锥1与筒段2之间在演示器与地面碰撞时发生相对位移，演示器内部空腔体积减小，从而产生了空气阻尼效果，在和摩擦阻尼共同作用下，使得演示器在落地时不弹起，这样既保护了演示器的结构不被破坏又避免了意外事件发生。
通过无线摄像机8传输的图像显示点燃的蜡烛失重时火焰缩小成球状，0.45秒末熄灭，位移约1米，效果十分明显。
实验结果充分验证了爱因斯坦关于失重条件下没有对流，蜡烛不能燃烧推理的正确性。
实施例2实验器材与实施例1相同。
在户外演示时，开启无线电摄像机、接收机和电脑电源，使实验器材的影像显现在视频窗口的中心。将该演示器用线悬于离地面10米高带有电热丝的挂钩上，用点火枪将蜡烛点燃后关闭点火孔，待演示器相对静止后，点击摄像按钮，按动电钮烧断悬线，1.6秒末演示器落地。由于演示器的头锥1与筒段2之间在演示器与地面碰撞时发生相对位移，使演示器内部空腔体积减小，从而产生了空气阻尼效果，在和摩擦阻尼共同作用下，使得演示器在落地时不弹起，这样既保护了演示器的结构不被破坏又避免了意外事件发生。
通过无线摄像机8传输的图像显示点燃的蜡烛失重时火焰缩小成球状，0.45秒时熄灭，位移约1米，效果十分明显。充分验证了爱因斯坦关于失重条件下没有对流，蜡烛不能燃烧推理的正确性。户外实验可以进行失重时间较长的实验，如水滴下落，物体浮沉等。
本演示器的外壳还可利用废弃的可乐瓶制作，取材方便，材质坚韧，实验效果良好。
权利要求1.失重实验教学演示器，包括一降低质心的头锥(1)、一作为失重实验舱的筒段(2)、一可以保证直线下落的设置有尾翼(4)的尾锥(3)和一电池组(5)；其特征在于整个演示器按照飞行器设计要点设计由头锥(1)、筒段(2)，尾锥(3)和尾翼(4)四个部分构成演示器腔体；在头锥(1)内部的下方固定有一电池组(5)；在筒段(2)内，一水平安装板(6)由固定件连接于筒段(2)的下部，在水平安装板(6)上安放实验器材；在筒壁2止还设有无线摄像机(8)和点火孔(10)，实验器材与无线摄像机(8)的镜头在同一水平线上，并在两者之间可插进一滤色片(7)；有尾翼(4)的尾锥(3)固定在筒段(2)的上端，筒段(2)的下端与头锥(1插接，插接部分设电路的触点，改变两者相对位置时控制电源。
2.根据权利要求1所述的失重实验教学演示器，其特征在于在筒段(2)中设置发光二极管(11)，并与电路连接。
3.根据权利要求1所述的失重实验教学演示器，其特征在于为了增大头锥(1)与地面的缓冲，采用了空气阻尼和摩擦阻尼，并在头锥尖部涂上硅胶。
4.根据权利要求1所述的失重实验教学演示器，其特征在于在尾锥1上方还设置两个系线挂钩(9)。
5.根据权利要求1所述的失重实验教学演示器，其特征在于所述的无线摄像机(8)可通过无线传输将影像传输至电脑，进行实时观察。
6.根据权利要求1所述的失重实验教学演示器，其特征在于移动头锥可通断电源和关闭点火孔。
专利摘要本实用新型公开了一种失重实验教学演示器，整个演示器按照飞行器设计要点设计由头锥、筒段、尾锥和尾翼四个部分构成演示器腔体；在头锥内部的下方固定有一电池组；在筒段内，一水平安装板由固定件连接于筒段的下部，在水平安装板上安放实验器材；在筒壁上还设有无线摄像机和点火孔，实验器材与无线摄像机的镜头在同一水平线上，并在两者之间设置一滤色片；有尾翼的尾锥固定在筒段的上端，筒段的下端与头锥插接，插接部分设电路的触点，改变两者相对位置时可以关闭电源。通过本实用新型提供的技术方案设计而成的失重实验演示器，具有实时观察，实验结果明显，造价便宜的优点，同时其又具备能在多种实验环境中演示的特点。
文档编号G09B23/08GK2924690SQ20062004353
公开日2007年7月18日 申请日期2006年6月30日 优先权日2006年6月30日
发明者吴可治 申请人:上海市南洋模范中学