專利名稱：能量轉(zhuǎn)化演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種中小學物理實驗儀器，尤其與能量轉(zhuǎn)化演示儀有關(guān)。
背景技術(shù)：
物理課本中講述了能量的轉(zhuǎn)化知識，舉高的物體有勢能，運動中的物體具 有動能，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，能量可以從一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式 的能，例如，電能可以轉(zhuǎn)化為熱能、光能、機械能等多種形式。但是，教材中 列舉的"能量轉(zhuǎn)化，，事例，如雪崩，森林火災，水電站等，過于抽象，難以理 解。也缺乏相應(yīng)演示裝置來說明能量的轉(zhuǎn)化過程。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種設(shè)計科學合理，實驗現(xiàn)象明顯，層次清楚， 操作便捷，生動形象，趣味性強，可信度高的能量轉(zhuǎn)化演示儀。
為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。能量轉(zhuǎn)化演示 儀，包括底座，垂直支架，水平安裝板，傾斜軌道，離心軌道，螺旋軌道，圓
盤，轉(zhuǎn)盤，模型小車，鋼球A,鋼球B，電磁鐵，火炬，開關(guān)門i,開關(guān)門n，開
關(guān)門III，開關(guān)門IV,小風扇，單擺小球，光控發(fā)聲器，發(fā)光二極管，直流電源及
開關(guān)，垂直支架設(shè)于底座上，水平安裝板與垂直支架連接且與底座平行設(shè)置， 傾斜軌道一端設(shè)于垂直支架上端，另一端設(shè)于水平安裝板上，傾斜軌道、離心 軌道與螺旋軌道——連通，螺旋軌道設(shè)于水平安裝板與底座之間，螺旋軌道的
末端與圓盤連通，轉(zhuǎn)盤設(shè)于圓盤中間，轉(zhuǎn)盤內(nèi)設(shè)有電機，轉(zhuǎn)盤上面放置模型小 車，電磁鐵設(shè)于傾斜軌道上端，火炬設(shè)于開關(guān)門I旁，發(fā)光二極管設(shè)于水平安裝 板上，單擺小球設(shè)于圓盤前的螺旋軌道上方，光控發(fā)聲器設(shè)于單擺小球旁，開
關(guān)門i、開關(guān)門n、開關(guān)門m及開關(guān)門iv分設(shè)于螺旋軌道上、中、下及圓盤內(nèi) 各個位置上，小風扇、直流電源及開關(guān)設(shè)于底座上，開關(guān)門i、開關(guān)門n、開 關(guān)門in、開關(guān)門iv、火炬、發(fā)光二極管、小風扇、單擺小球、光控發(fā)聲器、電 機、電源及開關(guān)組成控制電路。
所述的能量轉(zhuǎn)化演示儀，其開關(guān)門i、開關(guān)門n、開關(guān)門in及開關(guān)門iv均 由固定門架，檔板，轉(zhuǎn)軸，電源接線柱及閘刀組成，固定門架上設(shè)有門孔，轉(zhuǎn) 軸設(shè)于門孔旁，閘刀中部與轉(zhuǎn)軸活動連接，檔板位于門孔中，閘刀一端連著檔 板，另一端位于電源接線柱之間。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果(一)是將離心軌道和曲線 軌道有機的組合起來，使鋼球滾動過程中連續(xù)演示能量的轉(zhuǎn)化和傳遞，鋼球行 程層次清楚，能量的轉(zhuǎn)換器明確，實驗生動形象，趣味性強；(二)是設(shè)計制作 了開關(guān)門，巧妙地利用鋼球的動能來接通電源，使各種能量轉(zhuǎn)換器工作，實現(xiàn) 了電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；(三)是利用電熱絲通電來引燃火柴，再點燃酒精 燈，實現(xiàn)了電能轉(zhuǎn)化為化學能及其光能；(四)是利用單擺來回擺動來觸發(fā)光控 發(fā)聲器發(fā)出聲音，進一步演示電能轉(zhuǎn)化為聲能，達到較好的教學效果；(五)是 用微縮造型的方法將多個演示實驗組合在一起，整體結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計方法有效， 能達到較好的教學效果；(六)是為學習和研究能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移關(guān)系提供了一 種新型實用的教學儀器，也是一種開發(fā)少年兒童智力的有益玩具，具有一定的實 用價值。

圖l是本實用新型能量轉(zhuǎn)化演示儀的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型能量轉(zhuǎn)化演示儀開關(guān)門的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實用新型能量轉(zhuǎn)化演示儀的控制電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細的描述。 如圖l所示，能量轉(zhuǎn)化演示儀，包括底座l，垂直支架2，水平安裝板3， 傾斜軌道4，離心軌道5，螺旋軌道6，圓盤7，轉(zhuǎn)盤8，模型小車9，鋼球A10， 鋼球Bll，電磁鐵12,火炬13，開關(guān)門I14，開關(guān)門I115，開關(guān)門I1116，開關(guān) 門IV17，小風扇18,單擺小球19，光控發(fā)聲器20，發(fā)光二極管21，直流電源22 及開關(guān)23，垂直支架2設(shè)于底座1上，水平安裝板3與垂直支架2連接且與底 座1平行設(shè)置，傾斜軌道4 一端設(shè)于垂直支架2上端，另一端設(shè)于水平安裝板3 上，傾斜軌道4、離心軌道5與螺旋軌道6——連通，螺旋軌道6設(shè)于水平安裝 板3與底座1之間，螺旋軌道6的末端與圓盤7連通，轉(zhuǎn)盤8設(shè)于圓盤7中間， 轉(zhuǎn)盤8內(nèi)設(shè)有電機30,轉(zhuǎn)盤8上面放置模型小車9,電磁鐵12設(shè)于傾斜軌道4 上端，火炬13設(shè)于開關(guān)門I 14旁，發(fā)光二極管21設(shè)于水平安裝板3上，單擺 小球19設(shè)于圓盤7前的螺旋軌道6上方，光控發(fā)聲器20設(shè)于單擺小球19旁， 開關(guān)門114、開關(guān)門1115、開關(guān)門III16及開關(guān)門IV17分設(shè)于螺旋軌道6上、中、 下及圓盤7內(nèi)各個位置上，小風扇18、直流電源22及開關(guān)23設(shè)于底座1上， 如圖3所示，開關(guān)門I14、開關(guān)門I115、開關(guān)門I1116、開關(guān)門IV17、火炬13、 發(fā)光二極管21、小風扇18、單擺小球19、光控發(fā)聲器20、電機30、電源22及 開關(guān)23組成控制電路，如圖2所示，開關(guān)門I14、開關(guān)門I115、開關(guān)門III16及
開關(guān)門IV17均由固定門架24,檔板25，轉(zhuǎn)軸26，電源接線柱27及閘刀28組 成，固定門架24上設(shè)有門孔29,轉(zhuǎn)軸26設(shè)于門孔29旁，閘刀28中部與轉(zhuǎn)軸 26活動連接，檔板25位于門孔29中，閘刀28 —端連著檔板25，另一端位于 電源接線柱27之間。
實驗的基本思路是利用鋼球從軌道上滾下來的過程中，勢能轉(zhuǎn)化為動能， 又能打開特制的開關(guān)門，接通電源，從而，進一步演示電能可以轉(zhuǎn)化為熱能、 光能、風能、聲能、機械能等多種形式。
實驗的基本程序是鋼球從斜槽開始滾下，經(jīng)過一個豎直平面內(nèi)的離心軌 道，接著在水平軌道上與另一個鋼球碰撞； 一起進入螺旋軌道，途經(jīng)四個開關(guān) 門，在鋼球的作用下，分別接通電源，使帶有電熱絲火炬點亮，發(fā)光二極管發(fā) 光，小風扇旋轉(zhuǎn)；離開螺旋軌道后，又與單擺小球碰撞，使單擺來回擺動，觸 發(fā)光控發(fā)聲器工作，發(fā)出聲音；然后，鋼球進入底座的圓盤內(nèi)，開關(guān)門IV接通電 源，使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，帶動模型小車作圓周運動。能量的轉(zhuǎn)化具體可以分解成以下 幾種情況(l)傾斜軌道 一一勢能轉(zhuǎn)化為動能；(2)離心軌道一一動能和勢能 互相轉(zhuǎn)化；(3)水平軌道一一二鋼球碰撞，動能轉(zhuǎn)移；(4)螺旋軌道一一勢能 轉(zhuǎn)化為動能；(5)小燈一一電源具有電能，電能轉(zhuǎn)化為光能；(6)小風扇一一 電能轉(zhuǎn)化為機械能、風能；(7)單擺擺動一一動能和勢能互相轉(zhuǎn)化；(8)光控 發(fā)聲器一一電能轉(zhuǎn)化為機械能、聲能；(9)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動---電能轉(zhuǎn)化為動能。
權(quán)利要求1、一種能量轉(zhuǎn)化演示儀，包括底座(1)，其特征在于它還包括垂直支架(2)，水平安裝板(3)，傾斜軌道(4)，離心軌道(5)，螺旋軌道(6)，圓盤(7)，轉(zhuǎn)盤(8)，模型小車(9)，鋼球A(10)，鋼球B(11)，電磁鐵(12)，火炬(13)，開關(guān)門I(14)，開關(guān)門II(15)，開關(guān)門III(16)，開關(guān)門IV(17)，小風扇(18)，單擺小球(19)，光控發(fā)聲器(20)，發(fā)光二極管(21)，直流電源(22)及開關(guān)(23)，垂直支架(2)設(shè)于底座(1)上，水平安裝板(3)與垂直支架(2)連接且與底座(1)平行設(shè)置，傾斜軌道(4)一端設(shè)于垂直支架(2)上端，另一端設(shè)于水平安裝板(3)上，傾斜軌道(4)、離心軌道(5)與螺旋軌道(6)一一連通，螺旋軌道(6)設(shè)于水平安裝板(3)與底座(1)之間，螺旋軌道(6)的末端與圓盤(7)連通，轉(zhuǎn)盤(8)設(shè)于圓盤(7)中間，轉(zhuǎn)盤(8)內(nèi)設(shè)有電機(30)，轉(zhuǎn)盤(8)上面放置模型小車(9)，電磁鐵(12)設(shè)于傾斜軌道(4)上端，火炬(13)設(shè)于開關(guān)門I(14)旁，發(fā)光二極管(21)設(shè)于水平安裝板(3)上，單擺小球(19)設(shè)于圓盤(7)前的螺旋軌道(6)上方，光控發(fā)聲器(20)設(shè)于單擺小球(19)旁，開關(guān)門I(14)、開關(guān)門II(15)、開關(guān)門III(16)及開關(guān)門IV(17)分設(shè)于螺旋軌道(6)上、中、下及圓盤(7)內(nèi)各個位置上，小風扇(18)、直流電源(22)及開關(guān)(23)設(shè)于底座(1)上，開關(guān)門I(14)、開關(guān)門II(15)、開關(guān)門III(16)、開關(guān)門IV(17)、火炬(13)、發(fā)光二極管(21)、小風扇(18)、單擺小球(19)、光控發(fā)聲器(20)、電機(30)、電源(22)及開關(guān)(23)組成控制電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量轉(zhuǎn)化演示儀，其特征在于開關(guān)門I (14)、開 關(guān)門II (15)、開關(guān)門III (16)及開關(guān)門IV(17)均由固定門架(24)，檔板(25)， 轉(zhuǎn)軸(26),電源接線柱(27)及閘刀(28)組成，固定門架(24)上設(shè)有門孔 (29)，轉(zhuǎn)軸U6)設(shè)于門孔(29)旁，閘刀(28)中部與轉(zhuǎn)軸(26)活動連接， 檔板(25)位于門孔(29)中，閘刀(28) —端連著檔板(25)，另一端位于電 源接線柱(27)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種能量轉(zhuǎn)化演示儀。它包括底座，垂直支架，水平安裝板，傾斜軌道，離心軌道，螺旋軌道，圓盤，轉(zhuǎn)盤，鋼球A，鋼球B，電磁鐵，火炬，開關(guān)門I，開關(guān)門II，開關(guān)門III，開關(guān)門IV，小風扇，單擺小球，光控發(fā)聲器，發(fā)光二極管，模型小車，直流電源，開關(guān)及控制電路。本實用新型具有設(shè)計科學合理，實驗現(xiàn)象明顯，層次清楚，操作便捷，生動形象，趣味性強，可信度高等特點。
文檔編號G09B23/06GK201194138SQ20082008732
公開日2009年2月11日 申請日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者朱曦東, 王金華, 許家安 申請人:王金華