專利名稱：能量轉化演示儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種中小學物理實驗儀器，尤其與能量轉化演示儀有關。
背景技術：
物理課本中講述了能量的轉化知識，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化，能量可以從一種形式的能轉化為另一種形式 的能，例如，電能可以轉化為熱能、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。也缺乏相應演示裝置來說明能量的轉化過程。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種設計科學合理，實驗現象明顯，層次清楚， 操作便捷，生動形象，趣味性強，可信度高的能量轉化演示儀。
為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的。能量轉化演示 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，轉盤，模型小車，鋼球A,鋼球B，電磁鐵，火炬，開關門i,開關門n，開
關門III，開關門IV,小風扇，單擺小球，光控發聲器，發光二極管，直流電源及
開關，垂直支架設于底座上，水平安裝板與垂直支架連接且與底座平行設置， 傾斜軌道一端設于垂直支架上端，另一端設于水平安裝板上，傾斜軌道、離心 軌道與螺旋軌道——連通，螺旋軌道設于水平安裝板與底座之間，螺旋軌道的
末端與圓盤連通，轉盤設于圓盤中間，轉盤內設有電機，轉盤上面放置模型小 車，電磁鐵設于傾斜軌道上端，火炬設于開關門I旁，發光二極管設于水平安裝 板上，單擺小球設于圓盤前的螺旋軌道上方，光控發聲器設于單擺小球旁，開
關門i、開關門n、開關門m及開關門iv分設于螺旋軌道上、中、下及圓盤內 各個位置上，小風扇、直流電源及開關設于底座上，開關門i、開關門n、開 關門in、開關門iv、火炬、發光二極管、小風扇、單擺小球、光控發聲器、電 機、電源及開關組成控制電路。
所述的能量轉化演示儀，其開關門i、開關門n、開關門in及開關門iv均 由固定門架，檔板，轉軸，電源接線柱及閘刀組成，固定門架上設有門孔，轉 軸設于門孔旁，閘刀中部與轉軸活動連接，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。
本實用新型與現有技術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演示能量的轉化和傳遞，鋼球行 程層次清楚，能量的轉換器明確，實驗生動形象，趣味性強；(二)是設計制作 了開關門，巧妙地利用鋼球的動能來接通電源，使各種能量轉換器工作，實現 了電能轉化為其他形式的能；(三)是利用電熱絲通電來引燃火柴，再點燃酒精 燈，實現了電能轉化為化學能及其光能；(四)是利用單擺來回擺動來觸發光控 發聲器發出聲音，進一步演示電能轉化為聲能，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，整體結構合理，設計方法有效， 能達到較好的教學效果；(六)是為學習和研究能量的轉化和轉移關系提供了一 種新型實用的教學儀器，也是一種開發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化演示儀的總體結構示意圖。
圖2是本實用新型能量轉化演示儀開關門的結構示意圖。 圖3是本實用新型能量轉化演示儀的控制電路圖。
具體實施方式
以下結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，轉盤8，模型小車9，鋼球A10， 鋼球Bll，電磁鐵12,火炬13，開關門I14，開關門I115，開關門I1116，開關 門IV17，小風扇18,單擺小球19，光控發聲器20，發光二極管21，直流電源22 及開關23，垂直支架2設于底座1上，水平安裝板3與垂直支架2連接且與底 座1平行設置，傾斜軌道4 一端設于垂直支架2上端，另一端設于水平安裝板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，轉盤8設于圓盤7中間， 轉盤8內設有電機30,轉盤8上面放置模型小車9,電磁鐵12設于傾斜軌道4 上端，火炬13設于開關門I 14旁，發光二極管21設于水平安裝板3上，單擺 小球19設于圓盤7前的螺旋軌道6上方，光控發聲器20設于單擺小球19旁， 開關門114、開關門1115、開關門III16及開關門IV17分設于螺旋軌道6上、中、 下及圓盤7內各個位置上，小風扇18、直流電源22及開關23設于底座1上， 如圖3所示，開關門I14、開關門I115、開關門I1116、開關門IV17、火炬13、 發光二極管21、小風扇18、單擺小球19、光控發聲器20、電機30、電源22及 開關23組成控制電路，如圖2所示，開關門I14、開關門I115、開關門III16及
開關門IV17均由固定門架24,檔板25，轉軸26，電源接線柱27及閘刀28組 成，固定門架24上設有門孔29,轉軸26設于門孔29旁，閘刀28中部與轉軸 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，勢能轉化為動能， 又能打開特制的開關門，接通電源，從而，進一步演示電能可以轉化為熱能、 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，經過一個豎直平面內的離心軌 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，途經四個開關 門，在鋼球的作用下，分別接通電源，使帶有電熱絲火炬點亮，發光二極管發 光，小風扇旋轉；離開螺旋軌道后，又與單擺小球碰撞，使單擺來回擺動，觸 發光控發聲器工作，發出聲音；然后，鋼球進入底座的圓盤內，開關門IV接通電 源，使轉盤轉動，帶動模型小車作圓周運動。能量的轉化具體可以分解成以下 幾種情況(l)傾斜軌道 一一勢能轉化為動能；(2)離心軌道一一動能和勢能 互相轉化；(3)水平軌道一一二鋼球碰撞，動能轉移；(4)螺旋軌道一一勢能 轉化為動能；(5)小燈一一電源具有電能，電能轉化為光能；(6)小風扇一一 電能轉化為機械能、風能；(7)單擺擺動一一動能和勢能互相轉化；(8)光控 發聲器一一電能轉化為機械能、聲能；(9)轉盤轉動---電能轉化為動能。
權利要求1、一種能量轉化演示儀，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)，轉盤(8)，模型小車(9)，鋼球A(10)，鋼球B(11)，電磁鐵(12)，火炬(13)，開關門I(14)，開關門II(15)，開關門III(16)，開關門IV(17)，小風扇(18)，單擺小球(19)，光控發聲器(20)，發光二極管(21)，直流電源(22)及開關(23)，垂直支架(2)設于底座(1)上，水平安裝板(3)與垂直支架(2)連接且與底座(1)平行設置，傾斜軌道(4)一端設于垂直支架(2)上端，另一端設于水平安裝板(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，轉盤(8)設于圓盤(7)中間，轉盤(8)內設有電機(30)，轉盤(8)上面放置模型小車(9)，電磁鐵(12)設于傾斜軌道(4)上端，火炬(13)設于開關門I(14)旁，發光二極管(21)設于水平安裝板(3)上，單擺小球(19)設于圓盤(7)前的螺旋軌道(6)上方，光控發聲器(20)設于單擺小球(19)旁，開關門I(14)、開關門II(15)、開關門III(16)及開關門IV(17)分設于螺旋軌道(6)上、中、下及圓盤(7)內各個位置上，小風扇(18)、直流電源(22)及開關(23)設于底座(1)上，開關門I(14)、開關門II(15)、開關門III(16)、開關門IV(17)、火炬(13)、發光二極管(21)、小風扇(18)、單擺小球(19)、光控發聲器(20)、電機(30)、電源(22)及開關(23)組成控制電路。
2、 根據權利要求1所述的能量轉化演示儀，其特征在于開關門I (14)、開 關門II (15)、開關門III (16)及開關門IV(17)均由固定門架(24)，檔板(25)， 轉軸(26),電源接線柱(27)及閘刀(28)組成，固定門架(24)上設有門孔 (29)，轉軸U6)設于門孔(29)旁，閘刀(28)中部與轉軸(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，轉盤，鋼球A，鋼球B，電磁鐵，火炬，開關門I，開關門II，開關門III，開關門IV，小風扇，單擺小球，光控發聲器，發光二極管，模型小車，直流電源，開關及控制電路。本實用新型具有設計科學合理，實驗現象明顯，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 優先權日2008年5月14日
發明者朱曦東, 王金華, 許家安 申請人:王金華