一种能量转化演示装置的制作方法

文档序号:11592619阅读:492来源:国知局

本实用新型涉及演示教具领域,具体是一种能量转化演示装置。



背景技术:

现实生活中存在相当复杂的能量转换关系,如机械能、化学能、热能、光能和电能等能量之间的相互转换。在物理学习中,能量的转换是非常重要的学习部分,但是由于能量转换过于抽象、在课堂上对能量的概念难以充分理解,打击了部分学生的学习兴趣,影响了教学效果。现有一些演示教具,但是多数教具功能单一,仅能演示某一两种能量间的转化,演示方式单一,不能够达到教学演示的要求,而演示方式较多的教具,各演示部分一体设计不可分离,既不能够因材施教充分展示各种能量间的转化和传递方式,又增加了使用成本,实用性差。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种能量转化演示装置,展示多种能量间相互转化,演示方式丰富,同时各演示装置又能够分开或另行组合演示,能够使学生对能量间的转化产生直观的了解,因材施教、拓宽思路,提高学生的学习兴趣,提高教学质量。

本实用新型为实现上述目的,通过以下技术方案实现:

一种能量转化演示装置,包括底座,所述底座上安装有动力演示仪、手摇发电机、显示灯和微型电机,所述动力演示仪包括转动轴,所述转动轴伸出动力演示仪并在端部设有动力杆,所述手摇发电机上设有摇柄,所述摇柄与动力杆活动连接,所述显示灯和微型电机均通过导线分别与手摇发电机连接,所述微型电机的输出轴上设有第一链轮,所述底座的下侧设有连接轴,所述连接轴与底座转动连接,所述连接轴的两端设有主动轮,所述连接轴上设有第二链轮,所述第一链轮与第二链轮通过链条传动连接,所述底座下侧远离转动轴的一端设有从动轮。

所述动力演示仪包括水箱本体、水轮和第一支撑架,所述第一支撑架与水箱本体固定连接,所述水轮通过转动轴与第一支撑架转动连接,所述水箱本体包括第一蓄水池、第二蓄水池、循环水道和水泵,所述第一蓄水池通过循环水道使水在重力作用下流向第二蓄水池,所述第二蓄水池通过水泵与第一蓄水池连接,所述水轮设置在循环水道上方且能够在水流的冲击下转动。

所述动力杆的端部设有固定部,所述固定部与动力杆铰接,所述固定部与动力杆接触侧设有弧形凹槽,所述动力杆上设有弹性连接件,所述固定部远离弧形凹槽的一端设有与弹性连接件相适应的通槽。

所述底座上还设有蓄电池,所述蓄电池与微型电机电连接。

对比现有技术,本实用新型的有益效果:

1、本实用新型能够直观的向学生演示动能与电能之间、电能和光能之间、电能和机械能之间的能量转化,多种能量间相互转化,演示方式丰富;动力演示仪、手摇发电机能够单独演示,或手摇发电机、微型电机与连接轴组合演示,各演示装置能够分开或另行组合演示,能够使学生对能量间的转化产生直观的了解,因材施教、拓宽思路,提高学习兴趣,提高教学质量。本实用新型底部安装有主动轮,能够在演示过程中利用微型电机的转动带动连接轴转动,从而使主动轮带动本实用新型移动,能够扩大演示范围使学生更深入的了解机械能间的转化和传递,提高实用性。

2、所述动力演示仪包括水箱本体、水轮和第一支撑架,所述第一支撑架与水箱本体固定连接,所述水轮通过转动轴与第一支撑架转动连接,所述水箱本体包括第一蓄水池、第二蓄水池、循环水道和水泵,所述第一蓄水池通过循环水道使水在重力作用下流向第二蓄水池,所述第二蓄水池通过水泵与第一蓄水池连接,所述水轮设置在循环水道上方且能够在水流的冲击下转动,直观的展示电能、动能和势能间的相互转化,且取材方便,实用性强,能够使学生对能量转化进一步了解。

3、所述动力杆的端部设有固定部,所述固定部与动力杆铰接,所述固定部与动力杆接触侧设有弧形凹槽,所述动力杆上设有弹性连接件,所述固定部远离弧形凹槽的一端设有与弹性连接件相适应的通槽,确保动力杆与摇柄的连接配合,便于和手摇发电机的组合拆装,保证手摇发电机的正常演示,同时弹性连接件能够保证动力杆与多种演示装置配合,增大使用范围。

4、所述底座上还设有蓄电池,所述蓄电池与微型电机电连接,既能够保证与手摇发电机一同为微型电机提供足够的电能,又能够将蓄电池与微型电机单独结合,演示化学能、电能和机械能间的能量转化,方便实用,丰富了演示方式。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图;

附图2是动力杆的结构示意图;

附图3是本实用新型中动力演示仪结构示意图。

附图中所示标号:1、底座;11、连接轴;12、主动轮;13、第二链轮;14、从动轮;2、动力演示仪;21、转动轴;22、水轮;23、第一支撑架;24、第一蓄水池;25、第二蓄水池;26、循环水道;27、水泵;3、手摇发电机;31、摇柄;4、显示灯;5、微型电机;51、第一链轮;52、链条;6、动力杆;61、固定部;62、弧形凹槽;63、弹性连接件;64、通槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本实用新型所述是一种能量转化演示装置,包括底座1,所述底座1上安装有动力演示仪2、手摇发电机3、显示灯4和微型电机5,动力演示仪2、手摇发电机3和微型电机5均与底座1螺纹连接,既保证安装牢固,又能够便于安装拆卸。所述动力演示仪2包括转动轴21,所述转动轴21伸出动力演示仪2并在端部设有动力杆6,转动轴21能够在动力演示仪2的带动下进行转动,进而带动动力杆6转动,动力杆6与转动轴21垂直设置,保证能够获得较大的扭矩。底座1上设有支杆,支杆上端设有固定轴承,转动轴21穿出固定轴承与动力杆6铰接,固定轴承使转动轴21保持稳定,避免转动轴21出现挠曲而影响演示效果。所述手摇发电机3上设有摇柄31,摇柄31与手摇发电机3转动连接,所述摇柄31与动力杆6活动连接,确保在动力演示仪2工作时动力杆6能够带动摇柄31转动进而使手摇发电机3发电,对机械能与电能间的能量转化进行演示。所述显示灯4和微型电机5均通过导线分别与手摇发电机3连接,导线上均设有电路开关,保证本实用新型在演示过程中的机动性。显示灯4在手摇发电机3发电后通电发光,电能转化为光能;手摇发电机3发电后将电能传递给微型电机5,电能转化为动能。所述微型电机5的输出轴上设有第一链轮51,所述底座1的下侧设有连接轴11,底座1下方设有轴承座,连接轴11穿过轴承座且与轴承座转动连接,减少摩擦力,确保演示效果,又有效保护连接轴11的安全使用。所述连接轴11的两端分别伸出轴承座且设有主动轮12,所述连接轴11上设有第二链轮13,所述第一链轮51与第二链轮13通过链条52传动连接,微型电机5通电后,输出轴带动第一链轮51转动,通过第一链轮51的传动连接主动轮12带动本实用新型移动,进一步演示电能转化为机械能,以及机械能间的转化和传递方式,所述底座1下侧远离转动轴21的一端设有从动轮14,确保本实用新型移动过程中的稳定性,避免倾覆。本实用新型能够直观的向学生演示动能与电能之间、电能和光能之间、电能和机械能之间的能量转化,多种能量间相互转化,演示方式丰富,动力演示仪2、手摇发电机3能够单独演示,或手摇发电机3、微型电机5与连接轴11组合演示,各演示装置能够分开或另行组合演示,能够使学生对能量间的转化产生直观的了解,因材施教、拓宽思路,提高学习兴趣,提高教学质量。本实用新型底部安装有主动轮12,能够在演示过程中利用微型电机5的转动带动连接轴11转动,从而使主动轮12带动本实用新型移动,能够扩大演示范围使学生更深入的了解机械能间的转化和传递,提高实用性。

本实用新型在使用时,操作动力演示仪2使转动轴21转动,将转动轴21与摇柄31安装配合后,转动轴21带动摇柄31转动进而手摇发电机3开始工作发电,将动能转化为电能,手摇发电机3发电后将导线上的电路开关闭合,使显示灯4和微型电机5通电工作,微型电机5即带动主动轮12转动,使本实用新型移动,将完整演示动能-电能-光能-机械能的转化过程;同时可以将动力演示仪2分开演示,手摇发电机3与显示灯4组合演示,或是手摇发电机3与微型电机5单独组合演示,演示方式丰富多样。

为了更直观的展示能量间的相互转化,所述动力演示仪2包括水箱本体、水轮22和第一支撑架23,所述第一支撑架23与水箱本体固定连接,所述水轮22通过转动轴21与第一支撑架23转动连接,所述水箱本体包括第一蓄水池24、第二蓄水池25、循环水道26和水泵27,所述第一蓄水池24通过循环水道26使水在重力作用下流向第二蓄水池25,所述第二蓄水池25通过水泵27与第一蓄水池24连接,所述水轮22设置在循环水道26上方且能够在水流的冲击下转动,展示电能、动能和势能间的相互转化,且取材方便,实用性强,能够使学生对能量转化进一步了解。

为了便于和手摇发电机3的组合拆装,保证手摇发电机3的正常演示,同时弹性连接件63能够保证动力杆6与多种演示装置配合,所述动力杆6的端部设有固定部61,所述固定部61与动力杆6铰接,所述固定部61与动力杆6接触侧设有弧形凹槽62,所述动力杆6上设有弹性连接件63,所述固定部61远离弧形凹槽62的一端设有与弹性连接件63相适应的通槽64,确保动力杆6与摇柄31的连接配合,同时能够与其他多种不同类型演示装置配合,增大使用范围。

为了确保本实用新型方便实用,丰富演示方式,所述底座1上还设有蓄电池,所述蓄电池与微型电机5电连接,既能够保证与手摇发电机3一同为微型电机5提供足够的电能,又能够将蓄电池与微型电机5单独结合,演示化学能、电能和机械能间的能量转化。

实施例:本实用新型所述是一种能量转化演示装置,包括底座1,所述底座1上安装有动力演示仪2、手摇发电机3、显示灯4和微型电机5,动力演示仪2、手摇发电机3和微型电机5均与底座1螺纹连接,既保证安装牢固,又能够便于安装拆卸。所述动力演示仪2包括水箱本体、水轮22和第一支撑架23,所述第一支撑架23与水箱本体固定连接,所述水轮22通过转动轴21与第一支撑架23转动连接,所述水箱本体包括第一蓄水池24、第二蓄水池25、循环水道26和水泵27,第一蓄水池24设置在水箱本体顶部,第二蓄水池25设置在水箱本体底部,循环水道26两端分别与第一蓄水池24和第二蓄水池25连接且倾斜设置。所述第一蓄水池24通过循环水道26使水在重力作用下流向第二蓄水池25,循环水道26底部设有出水口,使水流入第二蓄水池25,保持本实用新型的干燥性和安全性。所述第二蓄水池25通过水泵27与第一蓄水池24连接,所述水轮22设置在循环水道26上方且能够在水流的冲击下转动,直观的展示电能、动能和势能间的相互转化,且取材方便,实用性强,能够使学生对能量转化进一步了解。所述转动轴21伸出动力演示仪2并在端部设有动力杆6,转动轴21能够在动力演示仪2的带动下进行转动,进而带动动力杆6转动,动力杆6与转动轴21垂直设置,保证能够获得较大的扭矩。底座1上设有支杆,支杆上端设有固定轴承,转动轴21穿出固定轴承与动力杆6铰接,固定轴承使转动轴21保持稳定,避免转动轴21出现挠曲而影响演示效果。所述手摇发电机3上设有摇柄31,摇柄31与手摇发电机3转动连接,所述动力杆6的端部设有固定部61,所述固定部61与动力杆6铰接,所述固定部61与动力杆6接触侧设有弧形凹槽62。所述动力杆6上设有弹性连接件63,弹性连接件63呈U形,且弹性连接件63的开口处与动力杆6铰接,所述固定部61远离弧形凹槽62的一端设有与弹性连接件63相适应的通槽64,将摇柄31固定在弧形凹槽62内,将弹性连接件63远离开口处的一端扣合在通槽64内,使固定部61与动力杆6紧密配合将摇柄31夹持固定。确保动力杆6与摇柄31的连接配合,便于和手摇发电机3的组合拆装,保证手摇发电机3的正常演示,同时弹性连接件63能够保证动力杆6与多种演示装置配合,增大使用范围。所述摇柄31与动力杆6活动连接,确保在动力演示仪2工作时动力杆6能够带动摇柄31转动进而使手摇发电机3发电,对机械能与电能间的能量转化进行演示。所述显示灯4和微型电机5均通过导线分别与手摇发电机3连接,导线上均设有电路开关,保证本实用新型在演示过程中随意切换通电状态,增大机动性。显示灯4在手摇发电机3发电后通电发光,电能转化为光能;手摇发电机3发电后将电能传递给微型电机5,电能转化为动能。所述微型电机5的输出轴上设有第一链轮51,所述底座1的下侧设有连接轴11,底座1下方设有轴承座,连接轴11穿过轴承座且与轴承座转动连接,减少摩擦力,确保演示效果,又有效保护连接轴11的安全使用。所述连接轴11的两端分别伸出轴承座且设有主动轮12,所述连接轴11上设有第二链轮13,所述第一链轮51与第二链轮13通过链条52传动连接,微型电机5通电后,输出轴带动第一链轮51转动,通过第一链轮51的传动连接主动轮12带动本实用新型移动,进一步演示电能转化为机械能,以及机械能间的转化和传递方式,所述底座1下侧远离转动轴21的一端设有从动轮14,确保本实用新型移动过程中的稳定性,避免倾覆。所述底座1上还设有蓄电池,所述蓄电池与微型电机5电连接,既能够保证与手摇发电机3一同为微型电机5提供足够的电能,又能够将蓄电池与微型电机5单独结合,演示化学能、电能和机械能间的能量转化,方便实用,丰富了演示方式。本实用新型能够直观的向学生演示动能与电能之间、电能和光能之间、电能和机械能之间的能量转化,多种能量间相互转化,演示方式丰富,动力演示仪2、手摇发电机3能够单独演示,或手摇发电机3、微型电机5与连接轴11组合演示,各演示装置能够分开或另行组合演示,能够使学生对能量间的转化产生直观的了解,因材施教、拓宽思路,提高学习兴趣,提高教学质量。本实用新型底部安装有主动轮12,能够在演示过程中利用微型电机5的转动带动连接轴11转动,从而使主动轮12带动本实用新型移动,能够扩大演示范围使学生更深入的了解机械能间的转化和传递,提高实用性。

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