專利名稱：地球自轉(zhuǎn)周期演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種教學用具，具體說涉及一種地球自轉(zhuǎn)周期演示儀。
地球自轉(zhuǎn)周期因為參照物不同主要有兩個周期一個是以天空某一恒星為參照物的“恒星日”，一個是以太陽為參照物的“太陽日”。按角度來說，太陽日比恒星日多轉(zhuǎn)59分，按時間來說，太陽日比恒星日多3分56秒。這個問題是學生認識地球運動過程中的難點。高一學生的想象力和理解力尚低，如果僅就課本中的文字和圖形來講授，學生很難理解。現(xiàn)在教學過程中，講解此類問題時，通常使用教學掛圖，由于我們無法直接觀察太陽與恒星日的行程過程，加上高一學生天文知識和空間想象思維能力有限，一般的教法不適于對這一問題的分析和講解。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，易于觀察，直觀性強，便于分析理解，可邊講解邊操作演示的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀。
本實用新型的目的是通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的一種地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其結(jié)構(gòu)要點為在演示儀控制架前面下部開一地球公轉(zhuǎn)軌道，該公轉(zhuǎn)軌道上安裝一可在軌道內(nèi)滾動的轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸前面固定聯(lián)接地球圖板，所說的轉(zhuǎn)軸上聯(lián)接一始終與水平方向垂直的恒星支桿，該恒星支桿的另一端連接恒星圖板，在所說的控制架上部固定中心軸，該中心軸上安裝太陽圖板。本實用新型所標示的太陽固定不動，地球沿公轉(zhuǎn)軌道轉(zhuǎn)動，恒星隨地球一起平行移動，當恒星、太陽及地球位于同一直線上時，逆時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，地球按逆時針方向自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，恒星隨地球同步向右移動，首先是恒星連續(xù)兩次經(jīng)過地球的某一子午面的上中天，即完成了一個恒星日；繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，太陽才連續(xù)兩次經(jīng)過地球某一子午面的上中天即完成了一個太陽日；這一過程是在北半球空間觀察的情況，即太陽日大于恒星日。如果順時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，地球就會按順時針方向公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，此時演示的是在南半球空間觀察到的地球運動情況，觀察結(jié)果是太陽日大于恒星日。
所說的控制架外面安裝只露出圖板和軌道的演示儀箱體。安裝演示儀箱體便于觀察。
所說的公轉(zhuǎn)軌道為齒形軌道，包括內(nèi)齒軌道和外齒軌道，與該齒形軌道相嚙合的為安裝在轉(zhuǎn)軸上的軌道齒輪，在所說的轉(zhuǎn)軸上活動聯(lián)接一滑動掛環(huán)，該滑動掛環(huán)下面連接防止滑動掛環(huán)隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的重錘，該滑動掛環(huán)上面連接所說的恒星支桿。搖動轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上的軌道齒輪沿齒形軌道運動，安裝在轉(zhuǎn)軸上的滑動掛環(huán)雖然隨轉(zhuǎn)軸一起移動，但該滑動掛環(huán)在重錘的作用下不能轉(zhuǎn)動，所以安裝在滑動掛環(huán)上的恒星支桿及恒星始終垂直于水平面，固定在地球某一方向。當軌道齒輪在內(nèi)齒上運動時，恒星、太陽及地球的運動及相對位置情況如上所述；當軌道齒輪在外齒軌道上時，公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)方向相反，無論地球向哪方向公轉(zhuǎn)，太陽日都小于恒星日。此種情況在實際中不存在，目的是為培養(yǎng)學生的空間想象而設(shè)。
在所說的中心軸與轉(zhuǎn)軸之間安裝轉(zhuǎn)臂，該轉(zhuǎn)臂上固定連接履帶，在所說的控制架兩邊聯(lián)接控制履帶傳動的轉(zhuǎn)輪。通過搖動一個轉(zhuǎn)輪，控制履帶移動，履帶上固定的轉(zhuǎn)臂移動，從而帶動轉(zhuǎn)臂另一端的轉(zhuǎn)軸沿軌道移動。
在所說的轉(zhuǎn)臂上安裝伸縮調(diào)節(jié)裝置，所說的伸縮調(diào)節(jié)裝置包括伸縮套和伸縮桿，伸縮套和伸縮桿之間通過調(diào)節(jié)螺釘聯(lián)接。
在所說的轉(zhuǎn)臂上安裝伸縮調(diào)節(jié)裝置，所說的伸縮裝置包括伸縮套和伸縮桿，在所說的伸縮套上固定安裝齒板，該齒板上通過銷軸連接搖柄，該搖柄的一端連接伸縮桿，該搖柄的另一端的搖柄腔內(nèi)安裝彈簧，控制該彈簧的拉柄上有與齒板相嚙合的定位齒。
所說的公轉(zhuǎn)軌道為齒形軌道，包括內(nèi)齒軌道和外齒軌道，與該齒形軌道相嚙合的為安裝在轉(zhuǎn)軸上的軌道齒輪，在所說的控制架上安裝滑道，該滑道上聯(lián)接可在滑道上滑動的滑板，該滑板上有聯(lián)接轉(zhuǎn)軸的長孔，所說的滑板上固定連接恒星支桿。隨著轉(zhuǎn)軸的移動，由于轉(zhuǎn)軸安裝在長孔內(nèi)，所以轉(zhuǎn)軸可帶動滑板在滑道上移動，滑板上的恒星支桿也隨其移動，從而使恒星支桿平行移動，使恒星保持在地球的某一固定方位。
在所說的轉(zhuǎn)軸上安裝一由電機動力帶動的齒輪。
所說的轉(zhuǎn)軸上聯(lián)接一固定地球圖板的磁性吸盤。當需要變換南北半球時，只需翻轉(zhuǎn)地球圖板，然后用磁性吸盤吸在轉(zhuǎn)軸上即可，操作簡單方便，節(jié)省時間。
本實用新型的優(yōu)點為1、該儀器能夠連續(xù)、完整、直觀、形象地反應“恒星日”與“太陽日”的行程過程。變抽象為直觀，靜態(tài)為動態(tài)，使學生像置身于宇宙空間真實觀察地球運動一樣，本來復雜的問題簡單化了；集知識性、趣味性于一體，有利于培養(yǎng)學生的空間思維能力，激發(fā)學生的求知欲望。
2、本實用新型所演示的地球視運動情況與實際情況非常相似，尤其是恒星隨地球移動的情況像是跟著觀察者動，正是現(xiàn)實中恒星視運動的真實反應，真實感強。
3、通過觀察演示學生對“恒星日”、“太陽日”、“上中天”、“下中天”這些用語言好講難懂的抽象概念，在感性的基礎(chǔ)上，很輕松就理解了并記住了。
4、可根據(jù)課堂需要靈活運用，既可激發(fā)學生的好奇心和求知欲，又能培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，提高學生素質(zhì)。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進一步的詳細說明。


圖1為本實用新型的演示平面示意圖；圖2為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型控制裝置的示意圖；如
圖1、圖2所示，一種地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，包括演示儀箱體1，在該演示儀箱體內(nèi)安裝演示儀控制架8，在演示儀控制架前面下部開一地球公轉(zhuǎn)軌道2，該公轉(zhuǎn)軌道為齒形軌道10，包括內(nèi)齒軌道和外齒軌道，與齒形軌道相嚙合的為軌道齒輪15，該軌道齒輪中心聯(lián)接轉(zhuǎn)軸14，該轉(zhuǎn)軸前面通過磁性吸盤固定聯(lián)接地球圖板3，地球圖板為極地投影平面圖，一面為南半球，另一面為北半球，在轉(zhuǎn)軸上活動聯(lián)接一滑動掛環(huán)16，該滑動掛環(huán)下面連接重錘13，該重錘可使滑動掛環(huán)隨轉(zhuǎn)軸一起移動，但不能隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，滑動掛環(huán)上面連接恒星支桿4，該恒星支桿的另一端連接恒星圖板5，在所說的控制架上部固定中心軸，該中心軸上安裝太陽圖板6，在所說的中心軸與轉(zhuǎn)軸之間連接轉(zhuǎn)臂，該轉(zhuǎn)臂上固定連接履帶20，在所說的控制架兩邊聯(lián)接控制履帶傳動的轉(zhuǎn)輪，其中一個轉(zhuǎn)輪為主動轉(zhuǎn)輪18，另一個轉(zhuǎn)輪為從動轉(zhuǎn)輪7，在主動轉(zhuǎn)輪上聯(lián)接手柄，在所說的轉(zhuǎn)臂上安裝伸縮調(diào)節(jié)裝置9，伸縮調(diào)節(jié)裝置包括伸縮套19和伸縮桿17，在伸縮套和伸縮桿上均開有調(diào)節(jié)長孔11，伸縮套與伸縮桿由調(diào)節(jié)長孔內(nèi)安裝的調(diào)節(jié)螺釘12調(diào)節(jié)固定。演示時，通過轉(zhuǎn)動手柄使主動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動，履帶在兩個轉(zhuǎn)輪的作用下移動，固定在履帶上的轉(zhuǎn)臂擺動，轉(zhuǎn)臂另一端的轉(zhuǎn)軸在隨轉(zhuǎn)臂運動時，轉(zhuǎn)軸上安裝的齒輪在齒形軌道的作用下轉(zhuǎn)動，此時由磁性吸盤固定的地球圖板隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，完成地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的演示過程，由于轉(zhuǎn)軸上安裝滑動掛環(huán)，所以滑動掛環(huán)隨轉(zhuǎn)軸移動，滑動掛環(huán)下面聯(lián)接的重錘使滑動掛環(huán)上的恒星支桿及恒星始終垂直于水平面，在地球的某一固定方向。
伸縮調(diào)節(jié)裝置可如圖4所示，在伸縮套上固定安裝齒板25，該齒板上通過銷軸26連接搖柄27，該搖柄的一端連接伸縮桿，該搖柄的另一端的搖柄腔內(nèi)安裝彈簧29，控制該彈簧的拉柄28上有與齒板相嚙合的定位齒30。
本實用新型的另一個實施例為將實施例1中的控制恒星支桿的裝置改為如圖3所示，在控制儀上安裝滑道21，該滑道上聯(lián)接可在滑道上滑動的滑板22，該滑板上有聯(lián)接轉(zhuǎn)軸的長孔23，所說的滑板上固定連接恒星支桿。隨著轉(zhuǎn)軸的移動，由于轉(zhuǎn)軸安裝在長孔內(nèi)，所以轉(zhuǎn)軸可帶動滑板在滑道上移動，滑板上的恒星支桿也隨其移動。
本實用新型可以采用電機動力帶動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，在所說的轉(zhuǎn)軸上安裝一由電機24動力帶動的齒輪，電機可采用普通電機，也可采用遙控電機。
權(quán)利要求1.一種地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于在演示儀控制架(8)前面下部設(shè)地球公轉(zhuǎn)軌道(2)，該公轉(zhuǎn)軌道上安裝一可在軌道內(nèi)滾動的轉(zhuǎn)軸(14)，該轉(zhuǎn)軸前面固定聯(lián)接地球圖板(3)，所說的轉(zhuǎn)軸上聯(lián)接一恒星支桿(4)，該恒星支桿的另一端連接恒星圖板(5)，在所說的控制架上部固定中心軸，該中心軸上安裝太陽圖板(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于所說的控制架外面安裝只露出圖板和軌道的演示儀箱體(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于所說的公轉(zhuǎn)軌道為齒形軌道(10)，包括內(nèi)齒軌道和外齒軌道，與該齒形軌道相嚙合的為安裝在轉(zhuǎn)軸上的軌道齒輪(15)，在所說的轉(zhuǎn)軸上活動聯(lián)接一滑動掛環(huán)(16)，該滑動掛環(huán)下面連接防止滑動掛環(huán)隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的重錘(13)，該滑動掛環(huán)上面連接所說的恒星支桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于在所說的中心軸與轉(zhuǎn)軸之間安裝轉(zhuǎn)臂，該轉(zhuǎn)臂上固定連接履帶(20)，在所說的控制架兩邊聯(lián)接控制履帶傳動的轉(zhuǎn)輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于在所說的轉(zhuǎn)臂上安裝伸縮調(diào)節(jié)裝置，所說的伸縮調(diào)節(jié)裝置包括伸縮套(19)和伸縮桿(17)，伸縮套和伸縮桿之間通過調(diào)節(jié)螺釘(12)聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于在所說的轉(zhuǎn)臂上安裝伸縮調(diào)節(jié)裝置，所說的伸縮裝置包括伸縮套(19)和伸縮桿(17)，在所說的縮套上固定安裝齒板(25)，該齒板上通過銷軸(26)連接搖柄(27)，該搖柄的一端連接伸縮軸，該搖柄的另一端的搖柄腔內(nèi)安裝彈簧(29)，控制該彈簧的拉柄(28)上有與齒板相嚙合的定位齒(30)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于所說的公轉(zhuǎn)軌道為齒形軌道，包括內(nèi)齒軌道和外齒軌道，與該齒形軌道相嚙合的為安裝在轉(zhuǎn)軸上的軌道齒輪，在所說的控制架上安裝滑道(21)，該滑道上聯(lián)接可在滑道上滑動的滑板(22)，該滑板上有聯(lián)接轉(zhuǎn)軸的長孔(23)，所說的滑板上固定連接恒星支桿。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于在所說的轉(zhuǎn)軸上安裝一由電機(24)動力帶動的齒輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球自轉(zhuǎn)周期演示儀，其特征在于所說的轉(zhuǎn)軸上聯(lián)接一固定地球圖板的磁性吸盤。
專利摘要本實用新型公開了一種地球自轉(zhuǎn)周期演示儀,在演示儀控制架前面下部開一地球公轉(zhuǎn)軌道,該公轉(zhuǎn)軌道上安裝一可在軌道內(nèi)滾動的轉(zhuǎn)軸,該轉(zhuǎn)軸前面固定聯(lián)接地球圖板,所說的轉(zhuǎn)軸上聯(lián)接一始終與水平方向垂直的恒星支桿,該恒星支桿的另一端連接恒星圖板,在所說的控制架上部固定中心軸,該中心軸上安裝太陽圖板。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,易于觀察,直觀性強,便于分析理解,可邊講解邊操作。
文檔編號G09B27/00GK2501139SQ0122834
公開日2002年7月17日 申請日期2001年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月2日
發(fā)明者梁振國 申請人:梁振國