专利名称：能量转化演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种中小学物理实验仪器，尤其与能量转化演示仪有关。
背景技术：
物理课本中讲述了能量的转化知识，举高的物体有势能，运动中的物体具 有动能，它们之间可以相互转化，能量可以从一种形式的能转化为另一种形式 的能，例如，电能可以转化为热能、光能、机械能等多种形式。但是，教材中 列举的"能量转化，，事例，如雪崩，森林火灾，水电站等，过于抽象，难以理 解。也缺乏相应演示装置来说明能量的转化过程。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种设计科学合理，实验现象明显，层次清楚， 操作便捷，生动形象，趣味性强，可信度高的能量转化演示仪。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的。能量转化演示 仪，包括底座，垂直支架，水平安装板，倾斜轨道，离心轨道，螺旋轨道，圓
盘，转盘，模型小车，钢球A,钢球B，电磁铁，火炬，开关门i,开关门n，开
关门III，开关门IV,小风扇，单摆小球，光控发声器，发光二极管，直流电源及
开关，垂直支架设于底座上，水平安装板与垂直支架连接且与底座平行设置， 倾斜轨道一端设于垂直支架上端，另一端设于水平安装板上，倾斜轨道、离心 轨道与螺旋轨道——连通，螺旋轨道设于水平安装板与底座之间，螺旋轨道的
末端与圆盘连通，转盘设于圆盘中间，转盘内设有电机，转盘上面放置模型小 车，电磁铁设于倾斜轨道上端，火炬设于开关门I旁，发光二极管设于水平安装 板上，单摆小球设于圓盘前的螺旋轨道上方，光控发声器设于单摆小球旁，开
关门i、开关门n、开关门m及开关门iv分设于螺旋轨道上、中、下及圓盘内 各个位置上，小风扇、直流电源及开关设于底座上，开关门i、开关门n、开 关门in、开关门iv、火炬、发光二极管、小风扇、单摆小球、光控发声器、电 机、电源及开关组成控制电路。
所述的能量转化演示仪，其开关门i、开关门n、开关门in及开关门iv均 由固定门架，档板，转轴，电源接线柱及闸刀组成，固定门架上设有门孔，转 轴设于门孔旁，闸刀中部与转轴活动连接，档板位于门孔中，闸刀一端连着档 板，另一端位于电源接线柱之间。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果(一)是将离心轨道和曲线 轨道有机的组合起来，使钢球滚动过程中连续演示能量的转化和传递，钢球行 程层次清楚，能量的转换器明确，实验生动形象，趣味性强；(二)是设计制作 了开关门，巧妙地利用钢球的动能来接通电源，使各种能量转换器工作，实现 了电能转化为其他形式的能；(三)是利用电热丝通电来引燃火柴，再点燃酒精 灯，实现了电能转化为化学能及其光能；(四)是利用单摆来回摆动来触发光控 发声器发出声音，进一步演示电能转化为声能，达到较好的教学效果；(五)是 用微缩造型的方法将多个演示实验组合在一起，整体结构合理，设计方法有效， 能达到较好的教学效果；(六)是为学习和研究能量的转化和转移关系提供了一 种新型实用的教学仪器，也是一种开发少年儿童智力的有益玩具，具有一定的实 用价值。
图l是本实用新型能量转化演示仪的总体结构示意图。
图2是本实用新型能量转化演示仪开关门的结构示意图。 图3是本实用新型能量转化演示仪的控制电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细的描述。 如图l所示，能量转化演示仪，包括底座l，垂直支架2，水平安装板3， 倾斜轨道4，离心轨道5，螺旋轨道6，圆盘7，转盘8，模型小车9，钢球A10， 钢球Bll，电磁铁12,火炬13，开关门I14，开关门I115，开关门I1116，开关 门IV17，小风扇18,单摆小球19，光控发声器20，发光二极管21，直流电源22 及开关23，垂直支架2设于底座1上，水平安装板3与垂直支架2连接且与底 座1平行设置，倾斜轨道4 一端设于垂直支架2上端，另一端设于水平安装板3 上，倾斜轨道4、离心轨道5与螺旋轨道6——连通，螺旋轨道6设于水平安装 板3与底座1之间，螺旋轨道6的末端与圆盘7连通，转盘8设于圆盘7中间， 转盘8内设有电机30,转盘8上面放置模型小车9,电磁铁12设于倾斜轨道4 上端，火炬13设于开关门I 14旁，发光二极管21设于水平安装板3上，单摆 小球19设于圆盘7前的螺旋轨道6上方，光控发声器20设于单摆小球19旁， 开关门114、开关门1115、开关门III16及开关门IV17分设于螺旋轨道6上、中、 下及圆盘7内各个位置上，小风扇18、直流电源22及开关23设于底座1上， 如图3所示，开关门I14、开关门I115、开关门I1116、开关门IV17、火炬13、 发光二极管21、小风扇18、单摆小球19、光控发声器20、电机30、电源22及 开关23组成控制电路，如图2所示，开关门I14、开关门I115、开关门III16及
开关门IV17均由固定门架24,档板25，转轴26，电源接线柱27及闸刀28组 成，固定门架24上设有门孔29,转轴26设于门孔29旁，闸刀28中部与转轴 26活动连接，档板25位于门孔29中，闸刀28 —端连着档板25，另一端位于 电源接线柱27之间。
实验的基本思路是利用钢球从轨道上滚下来的过程中，势能转化为动能， 又能打开特制的开关门，接通电源，从而，进一步演示电能可以转化为热能、 光能、风能、声能、机械能等多种形式。
实验的基本程序是钢球从斜槽开始滚下，经过一个竖直平面内的离心轨 道，接着在水平轨道上与另一个钢球碰撞； 一起进入螺旋轨道，途经四个开关 门，在钢球的作用下，分别接通电源，使带有电热丝火炬点亮，发光二极管发 光，小风扇旋转；离开螺旋轨道后，又与单摆小球碰撞，使单摆来回摆动，触 发光控发声器工作，发出声音；然后，钢球进入底座的圆盘内，开关门IV接通电 源，使转盘转动，带动模型小车作圆周运动。能量的转化具体可以分解成以下 几种情况(l)倾斜轨道 一一势能转化为动能；(2)离心轨道一一动能和势能 互相转化；(3)水平轨道一一二钢球碰撞，动能转移；(4)螺旋轨道一一势能 转化为动能；(5)小灯一一电源具有电能，电能转化为光能；(6)小风扇一一 电能转化为机械能、风能；(7)单摆摆动一一动能和势能互相转化；(8)光控 发声器一一电能转化为机械能、声能；(9)转盘转动---电能转化为动能。
权利要求1、一种能量转化演示仪，包括底座(1)，其特征在于它还包括垂直支架(2)，水平安装板(3)，倾斜轨道(4)，离心轨道(5)，螺旋轨道(6)，圆盘(7)，转盘(8)，模型小车(9)，钢球A(10)，钢球B(11)，电磁铁(12)，火炬(13)，开关门I(14)，开关门II(15)，开关门III(16)，开关门IV(17)，小风扇(18)，单摆小球(19)，光控发声器(20)，发光二极管(21)，直流电源(22)及开关(23)，垂直支架(2)设于底座(1)上，水平安装板(3)与垂直支架(2)连接且与底座(1)平行设置，倾斜轨道(4)一端设于垂直支架(2)上端，另一端设于水平安装板(3)上，倾斜轨道(4)、离心轨道(5)与螺旋轨道(6)一一连通，螺旋轨道(6)设于水平安装板(3)与底座(1)之间，螺旋轨道(6)的末端与圆盘(7)连通，转盘(8)设于圆盘(7)中间，转盘(8)内设有电机(30)，转盘(8)上面放置模型小车(9)，电磁铁(12)设于倾斜轨道(4)上端，火炬(13)设于开关门I(14)旁，发光二极管(21)设于水平安装板(3)上，单摆小球(19)设于圆盘(7)前的螺旋轨道(6)上方，光控发声器(20)设于单摆小球(19)旁，开关门I(14)、开关门II(15)、开关门III(16)及开关门IV(17)分设于螺旋轨道(6)上、中、下及圆盘(7)内各个位置上，小风扇(18)、直流电源(22)及开关(23)设于底座(1)上，开关门I(14)、开关门II(15)、开关门III(16)、开关门IV(17)、火炬(13)、发光二极管(21)、小风扇(18)、单摆小球(19)、光控发声器(20)、电机(30)、电源(22)及开关(23)组成控制电路。
2、 根据权利要求1所述的能量转化演示仪，其特征在于开关门I (14)、开 关门II (15)、开关门III (16)及开关门IV(17)均由固定门架(24)，档板(25)， 转轴(26),电源接线柱(27)及闸刀(28)组成，固定门架(24)上设有门孔 (29)，转轴U6)设于门孔(29)旁，闸刀(28)中部与转轴(26)活动连接， 档板(25)位于门孔(29)中，闸刀(28) —端连着档板(25)，另一端位于电 源接线柱(27)之间。
专利摘要本实用新型公开了一种能量转化演示仪。它包括底座，垂直支架，水平安装板，倾斜轨道，离心轨道，螺旋轨道，圆盘，转盘，钢球A，钢球B，电磁铁，火炬，开关门I，开关门II，开关门III，开关门IV，小风扇，单摆小球，光控发声器，发光二极管，模型小车，直流电源，开关及控制电路。本实用新型具有设计科学合理，实验现象明显，层次清楚，操作便捷，生动形象，趣味性强，可信度高等特点。
文档编号G09B23/06GK201194138SQ20082008732
公开日2009年2月11日 申请日期2008年5月14日 优先权日2008年5月14日
发明者朱曦东, 王金华, 许家安 申请人:王金华