专利名称：地球自转周期演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学用具，具体说涉及一种地球自转周期演示仪。
地球自转周期因为参照物不同主要有两个周期一个是以天空某一恒星为参照物的“恒星日”，一个是以太阳为参照物的“太阳日”。按角度来说，太阳日比恒星日多转59分，按时间来说，太阳日比恒星日多3分56秒。这个问题是学生认识地球运动过程中的难点。高一学生的想象力和理解力尚低，如果仅就课本中的文字和图形来讲授，学生很难理解。现在教学过程中，讲解此类问题时，通常使用教学挂图，由于我们无法直接观察太阳与恒星日的行程过程，加上高一学生天文知识和空间想象思维能力有限，一般的教法不适于对这一问题的分析和讲解。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，易于观察，直观性强，便于分析理解，可边讲解边操作演示的地球自转周期演示仪。
本实用新型的目的是通过以下的技术方案实现的一种地球自转周期演示仪，其结构要点为在演示仪控制架前面下部开一地球公转轨道，该公转轨道上安装一可在轨道内滚动的转轴，该转轴前面固定联接地球图板，所说的转轴上联接一始终与水平方向垂直的恒星支杆，该恒星支杆的另一端连接恒星图板，在所说的控制架上部固定中心轴，该中心轴上安装太阳图板。本实用新型所标示的太阳固定不动，地球沿公转轨道转动，恒星随地球一起平行移动，当恒星、太阳及地球位于同一直线上时，逆时针转动转轴，地球按逆时针方向自转和公转，恒星随地球同步向右移动，首先是恒星连续两次经过地球的某一子午面的上中天，即完成了一个恒星日；继续转动转轴，太阳才连续两次经过地球某一子午面的上中天即完成了一个太阳日；这一过程是在北半球空间观察的情况，即太阳日大于恒星日。如果顺时针转动转轴，地球就会按顺时针方向公转和自转，此时演示的是在南半球空间观察到的地球运动情况，观察结果是太阳日大于恒星日。
所说的控制架外面安装只露出图板和轨道的演示仪箱体。安装演示仪箱体便于观察。
所说的公转轨道为齿形轨道，包括内齿轨道和外齿轨道，与该齿形轨道相啮合的为安装在转轴上的轨道齿轮，在所说的转轴上活动联接一滑动挂环，该滑动挂环下面连接防止滑动挂环随转轴转动的重锤，该滑动挂环上面连接所说的恒星支杆。摇动转轴，转轴上的轨道齿轮沿齿形轨道运动，安装在转轴上的滑动挂环虽然随转轴一起移动，但该滑动挂环在重锤的作用下不能转动，所以安装在滑动挂环上的恒星支杆及恒星始终垂直于水平面，固定在地球某一方向。当轨道齿轮在内齿上运动时，恒星、太阳及地球的运动及相对位置情况如上所述；当轨道齿轮在外齿轨道上时，公转与自转方向相反，无论地球向哪方向公转，太阳日都小于恒星日。此种情况在实际中不存在，目的是为培养学生的空间想象而设。
在所说的中心轴与转轴之间安装转臂，该转臂上固定连接履带，在所说的控制架两边联接控制履带传动的转轮。通过摇动一个转轮，控制履带移动，履带上固定的转臂移动，从而带动转臂另一端的转轴沿轨道移动。
在所说的转臂上安装伸缩调节装置，所说的伸缩调节装置包括伸缩套和伸缩杆，伸缩套和伸缩杆之间通过调节螺钉联接。
在所说的转臂上安装伸缩调节装置，所说的伸缩装置包括伸缩套和伸缩杆，在所说的伸缩套上固定安装齿板，该齿板上通过销轴连接摇柄，该摇柄的一端连接伸缩杆，该摇柄的另一端的摇柄腔内安装弹簧，控制该弹簧的拉柄上有与齿板相啮合的定位齿。
所说的公转轨道为齿形轨道，包括内齿轨道和外齿轨道，与该齿形轨道相啮合的为安装在转轴上的轨道齿轮，在所说的控制架上安装滑道，该滑道上联接可在滑道上滑动的滑板，该滑板上有联接转轴的长孔，所说的滑板上固定连接恒星支杆。随着转轴的移动，由于转轴安装在长孔内，所以转轴可带动滑板在滑道上移动，滑板上的恒星支杆也随其移动，从而使恒星支杆平行移动，使恒星保持在地球的某一固定方位。
在所说的转轴上安装一由电机动力带动的齿轮。
所说的转轴上联接一固定地球图板的磁性吸盘。当需要变换南北半球时，只需翻转地球图板，然后用磁性吸盘吸在转轴上即可，操作简单方便，节省时间。
本实用新型的优点为1、该仪器能够连续、完整、直观、形象地反应“恒星日”与“太阳日”的行程过程。变抽象为直观，静态为动态，使学生像置身于宇宙空间真实观察地球运动一样，本来复杂的问题简单化了；集知识性、趣味性于一体，有利于培养学生的空间思维能力，激发学生的求知欲望。
2、本实用新型所演示的地球视运动情况与实际情况非常相似，尤其是恒星随地球移动的情况像是跟着观察者动，正是现实中恒星视运动的真实反应，真实感强。
3、通过观察演示学生对“恒星日”、“太阳日”、“上中天”、“下中天”这些用语言好讲难懂的抽象概念，在感性的基础上，很轻松就理解了并记住了。
4、可根据课堂需要灵活运用，既可激发学生的好奇心和求知欲，又能培养学生的发散思维，提高学生素质。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做进一步的详细说明。
图1为本实用新型的演示平面示意图；图2为本实用新型一个实施例的结构示意图；图3为本实用新型的另一实施例的结构示意图；图4为本实用新型控制装置的示意图；如
图1、图2所示，一种地球自转周期演示仪，包括演示仪箱体1，在该演示仪箱体内安装演示仪控制架8，在演示仪控制架前面下部开一地球公转轨道2，该公转轨道为齿形轨道10，包括内齿轨道和外齿轨道，与齿形轨道相啮合的为轨道齿轮15，该轨道齿轮中心联接转轴14，该转轴前面通过磁性吸盘固定联接地球图板3，地球图板为极地投影平面图，一面为南半球，另一面为北半球，在转轴上活动联接一滑动挂环16，该滑动挂环下面连接重锤13，该重锤可使滑动挂环随转轴一起移动，但不能随转轴转动，滑动挂环上面连接恒星支杆4，该恒星支杆的另一端连接恒星图板5，在所说的控制架上部固定中心轴，该中心轴上安装太阳图板6，在所说的中心轴与转轴之间连接转臂，该转臂上固定连接履带20，在所说的控制架两边联接控制履带传动的转轮，其中一个转轮为主动转轮18，另一个转轮为从动转轮7，在主动转轮上联接手柄，在所说的转臂上安装伸缩调节装置9，伸缩调节装置包括伸缩套19和伸缩杆17，在伸缩套和伸缩杆上均开有调节长孔11，伸缩套与伸缩杆由调节长孔内安装的调节螺钉12调节固定。演示时，通过转动手柄使主动转轮转动，履带在两个转轮的作用下移动，固定在履带上的转臂摆动，转臂另一端的转轴在随转臂运动时，转轴上安装的齿轮在齿形轨道的作用下转动，此时由磁性吸盘固定的地球图板随转轴转动，完成地球自转与公转的演示过程，由于转轴上安装滑动挂环，所以滑动挂环随转轴移动，滑动挂环下面联接的重锤使滑动挂环上的恒星支杆及恒星始终垂直于水平面，在地球的某一固定方向。
伸缩调节装置可如图4所示，在伸缩套上固定安装齿板25，该齿板上通过销轴26连接摇柄27，该摇柄的一端连接伸缩杆，该摇柄的另一端的摇柄腔内安装弹簧29，控制该弹簧的拉柄28上有与齿板相啮合的定位齿30。
本实用新型的另一个实施例为将实施例1中的控制恒星支杆的装置改为如图3所示，在控制仪上安装滑道21，该滑道上联接可在滑道上滑动的滑板22，该滑板上有联接转轴的长孔23，所说的滑板上固定连接恒星支杆。随着转轴的移动，由于转轴安装在长孔内，所以转轴可带动滑板在滑道上移动，滑板上的恒星支杆也随其移动。
本实用新型可以采用电机动力带动转轴转动，在所说的转轴上安装一由电机24动力带动的齿轮，电机可采用普通电机，也可采用遥控电机。
权利要求1.一种地球自转周期演示仪，其特征在于在演示仪控制架(8)前面下部设地球公转轨道(2)，该公转轨道上安装一可在轨道内滚动的转轴(14)，该转轴前面固定联接地球图板(3)，所说的转轴上联接一恒星支杆(4)，该恒星支杆的另一端连接恒星图板(5)，在所说的控制架上部固定中心轴，该中心轴上安装太阳图板(6)。
2.根据权利要求1所述的地球自转周期演示仪，其特征在于所说的控制架外面安装只露出图板和轨道的演示仪箱体(1)。
3.根据权利要求1所述的地球自转周期演示仪，其特征在于所说的公转轨道为齿形轨道(10)，包括内齿轨道和外齿轨道，与该齿形轨道相啮合的为安装在转轴上的轨道齿轮(15)，在所说的转轴上活动联接一滑动挂环(16)，该滑动挂环下面连接防止滑动挂环随转轴转动的重锤(13)，该滑动挂环上面连接所说的恒星支杆。
5.根据权利要求1所述的地球自转周期演示仪，其特征在于在所说的中心轴与转轴之间安装转臂，该转臂上固定连接履带(20)，在所说的控制架两边联接控制履带传动的转轮。
6.根据权利要求4所述的地球自转周期演示仪，其特征在于在所说的转臂上安装伸缩调节装置，所说的伸缩调节装置包括伸缩套(19)和伸缩杆(17)，伸缩套和伸缩杆之间通过调节螺钉(12)联接。
7.根据权利要求4所述的地球自转周期演示仪，其特征在于在所说的转臂上安装伸缩调节装置，所说的伸缩装置包括伸缩套(19)和伸缩杆(17)，在所说的缩套上固定安装齿板(25)，该齿板上通过销轴(26)连接摇柄(27)，该摇柄的一端连接伸缩轴，该摇柄的另一端的摇柄腔内安装弹簧(29)，控制该弹簧的拉柄(28)上有与齿板相啮合的定位齿(30)。
8.根据权利要求1所述的地球自转周期演示仪，其特征在于所说的公转轨道为齿形轨道，包括内齿轨道和外齿轨道，与该齿形轨道相啮合的为安装在转轴上的轨道齿轮，在所说的控制架上安装滑道(21)，该滑道上联接可在滑道上滑动的滑板(22)，该滑板上有联接转轴的长孔(23)，所说的滑板上固定连接恒星支杆。
9.根据权利要求1所述的地球自转周期演示仪，其特征在于在所说的转轴上安装一由电机(24)动力带动的齿轮。
10.根据权利要求1所述的地球自转周期演示仪，其特征在于所说的转轴上联接一固定地球图板的磁性吸盘。
专利摘要本实用新型公开了一种地球自转周期演示仪,在演示仪控制架前面下部开一地球公转轨道,该公转轨道上安装一可在轨道内滚动的转轴,该转轴前面固定联接地球图板,所说的转轴上联接一始终与水平方向垂直的恒星支杆,该恒星支杆的另一端连接恒星图板,在所说的控制架上部固定中心轴,该中心轴上安装太阳图板。本实用新型结构简单,易于观察,直观性强,便于分析理解,可边讲解边操作。
文档编号G09B27/00GK2501139SQ0122834
公开日2002年7月17日 申请日期2001年9月2日 优先权日2001年9月2日
发明者梁振国 申请人:梁振国