专利名称：水力发电演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及教学仪器，尤其涉及一种在物理教学中用于演示水力发电的水力 发电演示仪。
背景技术：
随着科学技术的发展和人们对教学要求的提高，科学技术也不断地被引入到教学 领域，以生产出用来辅助教学、提高教学效果的各种教学仪器。各种教学仪器因与教材上的 知识紧密结合，能将知识很直观、很感性地传授给学生，使教学取得很好的效果。因此，教学 仪器已经越来越受关注。在能源日益匮乏的今天，水力、风力和太阳能等这类清洁能源的利用越来越来受 到各个国家的高度重视。在中小学的物理教学中，能量转换，如水能转换为机械能再转换为 电能，是一个很重要的知识点，如果能将这些很理论化、很枯燥的知识传授给学生，不但让 学生很好地掌握这些知识，而且从小树立起使用清洁能源意识。但是，在这方面目前的教学 效果并不是很理想。因此，提供一种能演示水力发电的演示仪器实为必要。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种水力发电演示仪，用来辅助教学，以使学生对水 能转换、水能利用有直观、感性的认识。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种水力发电演示仪，包括底 座、安装在底座上的支承板和显示部分，底座上设有电接头，显示部分与电接头电连接，支 承板上设有进水口、出水口以及连通进水口、出水口的水流通道，水轮设置在水流通道中， 支承板上还设有发电机，发电机与电接头电连接，水轮旋转时带动发电机的转轴旋转。本实用新型使用时往进水口中通入具有一定水压的水，水冲击水轮旋转，水轮再 带动发电机的转轴旋转，水轮先把水能转换为机械能，发电机再把水轮的机械能转换为电 能，最后显示部分把电能以直观出的方式显示出来。本实用新型能把水能-机械能-电能 这个能量转换过程很直观地显示出来，使学生对水能转换、水能利用有直观、感性的深刻认 识，教学效果好。
图1为本实用新型水力发电演示仪的结构爆炸图；图2为本实用新型水力发电演示仪的立体图；图3为本实用新型水力发电演示仪的部分结构剖视图；图4为图3的A-A向剖视图。
以下结合附图对本实用新型作详细描述。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型水力发电演示仪包括底座1、安装在底座1上的支承 板2和显示部分3，底座上设有电接头11和开关12，显示部分3和开关12均与电接头11 电连接。
参见图3，支承板2上设有进水口 22、出水口 23以及连通进水口 22和出水口 23的 水流通道，水流通道包括在进水口 22和出水口 23之间的水轮安装部21，水轮4安装在水轮 安装部21中，水轮安装部21的截面呈圆形，可限制在其中的水沿着圆周方向流动，对水轮 的旋转有促进作用。水轮安装部21设有连通进水口 22的喷水口 211和连通出水口 23的 排水口 212，喷水口 211正对水轮4的叶片41，从进水口 22进入的水从喷水口 211喷向水 轮4的叶片41，使水轮旋转，水轮安装部21中的水再依次从排水口 212和出水口 23排出。 喷水口 211的截面积小于排水口 212的截面积，较小的喷水口 211使得从喷水口 211向水 轮4喷出的水具有较大的冲击力，较大的排水口 212有利于水轮安装部21中的水排出，而 不会对水轮的旋转造成阻碍。参见图4，支承板2上还设有发电机7和齿轮组，发电机7通过导线9与底座1上 的电接头11电连接，齿轮组包括相互啮合的大齿轮5和小齿轮6，大齿轮5与水轮4共同安 装在同一连接轴10上，小齿轮6安装在发电机的转轴71上，水轮4通过该齿轮组带动发电 机7的转轴71旋转。四个第一磁铁81(图中仅示出了其中的两个)均勻地分布在水轮4靠近大齿轮5 的端面上，大齿轮5的一个端面上也均勻地分布四个第二磁铁82，第二磁铁82的位置与第 一磁铁81的位置相对应，极性与第一磁铁81的极性相反，第一磁铁81和第二磁铁82的异 性吸引作用进一步增强了水轮4和大齿轮5之间的旋转同步性和平稳性。显示部分3安装在底座1上，并与底座1上的电接头11电连接，用于输出和显示 已经转换成的电能，可通过对显示部分3的设置来使该电能通过多种方式显示出来。在本 实施例中，显示部分3为电流表，该电能可通过数表的方式直观地显示。还可以在显示部分 上设置显示灯，将电能通过光的方式直观显示，显示部分还可以是蜂鸣器，使电能通过声音 方式直观显示。使用时，先把水管套在进水口 22和出水口 23上，往进水口 22中通过具有一定水 压的水，水沿着水流通道从喷水口 211喷向水轮4的叶片41，从而使水轮4旋转，水轮将水 能转换为机械能，水然后依次从排水口 212和出水口 23排出；水轮4在水的冲击作用下持 续不断地旋转，水轮4通过大齿轮5、小齿轮6带动发电机7的转轴旋转，发电机7将水轮 的机械能转换为电能，该电能最后通过显示部分3通过电流表、光、声等方式直观地显示出 来。
权利要求1.水力发电演示仪，其特征在于，包括底座(1)、安装在底座上的支承板( 和显示部 分(3)，底座上设有电接头(11)，显示部分与所述电接头电连接，支承板(2)上设有进水口 (22)、出水口 以及连通所述进水口、出水口的水流通道，水轮(4)设置在所述水流通道 中，支承板( 上还设有发电机(7)，发电机(7)与所述电接头(11)电连接，水轮(4)旋转 时带动发电机(7)的转轴(71)旋转。
2.根据权利要求1所述的水力发电演示仪，其特征在于，所述水流通道包括用于安装 所述水轮的水轮安装部(21)，所述水轮安装部设有连通所述进水口 0 的喷水 口 011)和连通所述出水口 03)的排水口 012)，所述喷水口 011)正对水轮的叶片 01)。
3.根据权利要求2所述的水力发电演示仪，其特征在于，所述喷水口(211)的截面积小 于所述排水口(212)的截面积。
4.根据权利要求3所述的水力发电演示仪，其特征在于，所述水轮安装部的截面呈圆形。
5.根据权利要求1所述的水力发电演示仪，其特征在于，所述水轮(4)通过齿轮组带动 发电机(7)的转轴(71)旋转，所述齿轮组包括与所述水轮⑷共同安装在同一连接轴(10) 上的大齿轮(5)以及安装在所述发电机的转轴(71)上、且与所述大齿轮( 啮合的小齿轮 (6)。
6.根据权利要求5所述的水力发电演示仪，其特征在于，所述水轮(4)上设有第一磁 铁(81)，在所述大齿轮( 的相应位置上设有与所述第一磁铁(81)的极性相反的第二磁铁 (82)。
7.根据权利要求6所述的水力发电演示仪，其特征在于，四个所述第一磁铁(81)均勻 地分布在所述水轮的同一个端面上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的水力发电演示仪，其特征在于，所述显示部分为电流表。
9.根据权利要求1-7任一项所述的水力发电演示仪，其特征在于，所述显示部分设有 显示灯，所述显示灯与所述电接头电连接。
10.根据权利要求1-7任一项所述的水力发电演示仪，其特征在于，所述显示部分为蜂鸣器。
专利摘要本实用新型涉及一种水力发电演示仪，包括底座、安装在底座上的支承板和显示部分，底座上设有电接头，显示部分与电接头电连接，支承板上设有进水口、出水口以及连通进水口、出水口的水流通道，水轮设置在水流通道中，支承板上还设有发电机，发电机与电接头电连接，水轮旋转时带动发电机的转轴旋转。本实用新型能把水能-机械能-电能这个能量转换过程很直观地显示出来，使学生对水能转换、水能利用有直观、感性的深刻认识，教学效果好。
文档编号G09B23/06GK201877040SQ20102066168
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者叶青华 申请人:宁波青华科教仪器有限公司