一种空气对流现象演示装置的制作方法

本实用新型涉及小学科学实验装置领域，尤其是一种空气对流现象演示装置。

背景技术：

流体(气体或液体)通过自身各部分的宏观流动实现热量传递的过程称为对流现象。因流体的热导率很小，通过热传导传递的热量很少，对流是流体的主要传热方式。流体内的温度梯度会引起密度梯度，若低密度流体在下，高密度流体在上，则将在重力作用下自然对流。冬天室内取暖就是借助于室内空气的自然对流来传热的，大气及海洋中也存在自然对流。靠外来作用使流体循环流动，从而传热的是强迫对流。

在对流实验当中，空气受热密度减小，膨胀上升，冷空气下降，这种现象用肉眼难以看出，因此，需借鉴他物转化进而观察。在小学科学教学中，对流现象是借鉴热在流体(水)中的传递，从而推出气体是通过热空气上升，冷空气下降来传热的。

在苏教版小学科学四年级上册教材当中，将木屑放入水中加热，通过观察木屑的运动来判断热在流体(水)中是怎么传递的，以此推导出热在空气中的传递是通过冷热空气的对流来实现的。再者现有的“走马灯”的模型显得直观明了，但是“水煮木屑”的实验和“走马灯”模型，仍然存在以下不足：1.感受性较低，学生未见气体的对流现象，难以从流体(水)的对流迁移到气体对流，缺乏一定的感受性；2.安全较低，该装置的热源由蜡烛提供，对于给小学生演示对流实验不太安全；3.欠缺科学性，该装置的热源由蜡烛提供，蜡烛的火焰自带气流，会干扰对流实验现象；4.教育意义较低，该装置只是简单的观赏模型，教育元素较少。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种感受性较强、安全性高、更科学、有效提升实验意义的空气对流现象演示装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：该空气对流现象演示装置包括底座、发热灯，所述底座的侧壁上设置有内嵌电源插头，所述电源插头通过电源线与电源相连，所述底座上表面设置有用于连接发热灯的灯座，所述灯座与电源插头通过导线连接，所述发热灯设置在灯座内，所述发热灯上套设有灯罩，所述灯罩为喇叭状，所述灯罩的下端外径小于灯罩的上端外径，所述灯罩的下端固定设置在底座的上表面，所述灯座、发热灯均位于灯罩内，所述灯罩的外部套设有透明玻璃罩，所述透明玻璃罩的上下两端均为敞口的柱状腔体，所述透明玻璃罩的下端固定设置在底座上表面且底座将透明玻璃罩下端密封，所述透明玻璃罩的中心轴线与灯座座的中心轴线、灯罩的中心轴线均重合，所述透明玻璃罩的高度为灯罩高度的三到五倍，所述透明玻璃罩的上端敞口处设置有固定架，所述固定架包括第一支撑杆、第二支撑杆、竖杆，所述第一支撑杆与第二支撑杆垂直相交且二者的中心重合，所述第一支撑杆与第二支撑杆组成一个十字形，所述第一支撑杆和第二支撑杆的长度相等且大于透明玻璃罩的敞口的大小，所述竖杆的上端固定设置在第一支撑杆与第二支撑杆交叉点的位置，所述竖杆的长度小于等于透明玻璃罩高度的三分之一，所述竖杆的横截面为圆形，所述竖杆的下端套设有转盘，所述转盘通过轴承与竖杆固定连接，所述转盘上设置有叶片。

进一步的是，所述透明玻璃罩的上端设置有第一缺口、第二缺口、第三缺口、第四缺口，所述第一缺口、第二缺口、第三缺口、第四缺口大小均相等且与第一支撑杆的大小相匹配，所述第一缺口、第二缺口、第三缺口、第四缺口均布在透明玻璃罩的上端面，所述第一缺口、第二缺口位于同一条直径线上，所述第三缺口、第四缺口位于同一条直径线上，当第一支撑杆的两端分别位于第一缺口和第二缺口内时，所述第二支撑杆的两端分别位于第三缺口和第四缺口内。

进一步的是，所述透明玻璃罩内还设置有隔热板，所述隔热板为喇叭状且两端均为敞口，所述隔热板的下端的外径小于隔热板的上端的外径，所述隔热板的下端与灯罩的下端相匹配，所述隔热板的上端的外径与透明玻璃罩内径相匹配，所述隔热板的上端面与下端面之间的距离小于灯罩的上端面与下端面之间的距离。

进一步的是，所述底座的横截面为圆形。

进一步的是，所述透明玻璃罩为圆柱状腔体。

本实用新型的有益效果是：该空气对流现象演示装置在使用时，只需取出固定架，将转盘通过轴承固定在竖杆的下端，所述转盘上设置有叶片，所述叶片为风扇叶片或羽毛，然后将固定架放置在透明玻璃罩上端面上，由于固定架包括第一支撑杆、第二支撑杆、竖杆，所述第一支撑杆与第二支撑杆垂直相交且二者的中心重合，所述第一支撑杆与第二支撑杆组成一个十字形，所述第一支撑杆和第二支撑杆的长度相等且大于透明玻璃罩的敞口的大小，所述竖杆的上端固定设置在第一支撑杆与第二支撑杆交叉点的位置，所述竖杆的长度小于等于透明玻璃罩高度的三分之一，这样便可轻松的将其放置上，然后通过电源线连接到电源上，由于底座的侧壁上设置有内嵌电源插头，所述电源插头通过电源线与电源相连，所述底座上表面设置有用于连接发热灯的灯座，所述灯座与电源插头通过导线连接，所述发热灯设置在灯座内，所述发热灯上套设有灯罩，所述灯罩为喇叭状，所述灯罩的下端外径小于灯罩的上端外径，所述灯罩的下端固定设置在底座的上表面，所述灯座、发热灯均位于灯罩内，所述灯罩的外部套设有透明玻璃罩，所述透明玻璃罩的上下两端均为敞口的柱状腔体，所述透明玻璃罩的下端固定设置在底座上表面且底座将透明玻璃罩下端密封，所述透明玻璃罩的中心轴线与灯座座的中心轴线、灯罩的中心轴线均重合，所述透明玻璃罩的高度为灯罩高度的三到五倍，这样便可直观的观看实验过程，得出实验结论。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述的一种空气对流现象演示装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述的一种空气对流现象演示装置的正视图；

图3是本实用新型所述的一种空气对流现象演示装置的局部结构示意图；

图中标记说明：底座1、发热灯2、电源插头3、灯罩4、透明玻璃罩5、固定架6、第一支撑杆601、第二支撑杆602、竖杆603、转盘7、第一缺口8、第二缺口9、第三缺口10、第四缺口11、隔热板12。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2、3所示，该空气对流现象演示装置包括底座1、发热灯2，所述底座1的侧壁上设置有内嵌电源插头3，所述电源插头3通过电源线与电源相连，所述底座1上表面设置有用于连接发热灯2的灯座，所述灯座与电源插头3通过导线连接，所述发热灯2设置在灯座内，所述发热灯2上套设有灯罩4，所述灯罩4为喇叭状，所述灯罩4的下端外径小于灯罩4的上端外径，所述灯罩4的下端固定设置在底座1的上表面，所述灯座、发热灯2均位于灯罩4内，所述灯罩4的外部套设有透明玻璃罩5，所述透明玻璃罩5的上下两端均为敞口的柱状腔体，所述透明玻璃罩5的下端固定设置在底座1上表面且底座1将透明玻璃罩5下端敞口密封，所述透明玻璃罩5的中心轴线与灯座座的中心轴线、灯罩4的中心轴线均重合，所述透明玻璃罩5的高度为灯罩4高度的三到五倍，所述透明玻璃罩5的上端敞口处设置有固定架6，所述固定架6包括第一支撑杆601、第二支撑杆602、竖杆603，所述第一支撑杆601与第二支撑杆602垂直相交且二者的中心重合，所述第一支撑杆601与第二支撑杆602组成一个十字形，所述第一支撑杆601和第二支撑杆602的长度相等且大于透明玻璃罩5的敞口的大小，所述竖杆603的上端固定设置在第一支撑杆601与第二支撑杆602交叉点的位置，所述竖杆603的长度小于等于透明玻璃罩5高度的三分之一，所述竖杆603的横截面为圆形，所述竖杆603的下端套设有转盘7，所述转盘7通过轴承与竖杆603固定连接，所述转盘7上设置有叶片。该空气对流现象演示装置在使用时，只需取出固定架6，将转盘7通过轴承固定在竖杆603的下端，所述转盘7上设置有叶片，所述叶片为风扇叶或羽毛，然后将固定架6放置在透明玻璃罩5上端，由于固定架6包括第一支撑杆601、第二支撑杆602、竖杆603，所述第一支撑杆601与第二支撑杆602垂直相交且二者的中心重合，所述第一支撑杆601与第二支撑杆602组成一个十字形，所述第一支撑杆601和第二支撑杆602的长度相等且大于透明玻璃罩5的敞口的大小，所述竖杆603的上端固定设置在第一支撑杆601与第二支撑杆602交叉点的位置，所述竖杆603的长度小于等于透明玻璃罩5高度的三分之一，这样便可轻松的将其放置上，然后通过电源线连接到电源上，由于底座1的侧壁上设置有内嵌电源插头3，所述电源插头3通过电源线与电源相连，所述底座1上表面设置有用于连接发热灯2的灯座，所述灯座与电源插头3通过导线连接，所述发热灯2设置在灯座内，所述发热灯2上套设有灯罩4，所述灯罩4为喇叭状，所述灯罩4的下端外径小于灯罩4的上端外径，所述灯罩4的下端固定设置在底座1的上表面，所述灯座、发热灯2均位于灯罩4内，所述灯罩4的外部套设有透明玻璃罩5，所述透明玻璃罩5的上下两端均为敞口的柱状腔体，所述透明玻璃罩5的下端固定设置在底座1上表面且底座1将透明玻璃罩5下端密封，所述透明玻璃罩5的中心轴线与灯座座的中心轴线、灯罩4的中心轴线均重合，所述透明玻璃罩5的高度为灯罩4高度的三到五倍，这样便可直观的观看实验过程，得出实验结论。

在上述实施例中，固定架6存在不稳定的现象，为了避免该现象所述透明玻璃罩5的上端设置有第一缺口8、第二缺口9、第三缺口10、第四缺口11，所述第一缺口8、第二缺口9、第三缺口10、第四缺口11大小均相等且与第一支撑杆601的大小相匹配，所述第一缺口8、第二缺口9、第三缺口10、第四缺口11均布在透明玻璃罩5的上端面，所述第一缺口8、第二缺口9位于同一条直径线上，所述第三缺口10、第四缺口11位于同一条直径线上，当第一支撑杆601的两端分别位于第一缺口8和第二缺口9内时，所述第二支撑杆602的两端分别位于第三缺口10和第四缺口11内，这样便可使其稳定。

再者，实验时主要靠发热灯2的热量来完成，为了使热量尽可能少的流失，所述透明玻璃罩5内还设置有隔热板12，所述隔热板12为喇叭状且两端均为敞口，所述隔热板12的下端的外径小于隔热板12的上端的外径，所述隔热板12的下端与灯罩4的下端相匹配，所述隔热板12的上端的外径与透明玻璃罩5内径相匹配，所述隔热板12的上端面与下端面之间的距离小于灯罩4的上端面与下端面之间的距离。这样发热灯2所产生的热量流失就会相对减少。

从底座1的形状多种多样，作为优选的，所述底座1的横截面为圆形。

从全方位观察的角度考虑，所述透明玻璃罩5为圆柱状腔体。