專利名稱：地球四季變化演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種地球四季變化演示器。
背景技術(shù)：
在中學《地理》課程中，教學《地球公轉(zhuǎn)》時和小學《科學》課程中，教學《地球四季變化的成因》時，由于學生無法對空間動態(tài)結(jié)構(gòu)進行理解，讓學生對此科普知識完全了解非常困難。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種結(jié)構(gòu)簡單，模擬地球繞太陽公轉(zhuǎn)的地球四季變化演示器。
本實用新型所提供的技術(shù)方案是一種地球四季變化演示器，該演示器包括地球公轉(zhuǎn)部分和太陽直射部分；所述地球公轉(zhuǎn)部分主要由主軌道盤、地球模型、驅(qū)動桿、主滾動支柱和主電機構(gòu)成，地球模型設在主滾動支柱上，而主滾動支柱與驅(qū)動桿一端相連，驅(qū)動桿另一端與主電機相連，其中主滾動支柱可在主軌道盤上圓周移動；所述太陽直射部分主要由直射發(fā)光器、燈泡、轉(zhuǎn)動曲桿、次電機、太陽罩等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動曲桿為空心管，次電機與轉(zhuǎn)動曲桿連接，而直射發(fā)光器設置在轉(zhuǎn)動曲桿內(nèi)；燈泡和轉(zhuǎn)動曲桿一端設置在太陽罩中；太陽罩設在主軌道盤的正上方。
進一步地，所述地球公轉(zhuǎn)部分還包括有副軌道盤、連桿、副滾動支柱、方向桿和固定軸，連桿一端與主滾動支柱連接，另一端與副滾動支柱連接，而副滾動支柱通過方向桿與固定軸連接，其中副滾動支柱可在副軌道盤上圓周移動。
進一步地，所述轉(zhuǎn)動曲桿另一端由彼此絕緣的正極轉(zhuǎn)筒和負極轉(zhuǎn)筒組成，直射發(fā)光器與正極轉(zhuǎn)筒、負極轉(zhuǎn)筒相連。
本實用新型有如下優(yōu)點具有特別強的直觀性、形象性，能夠立體的、形象地摹擬地球繞太陽公轉(zhuǎn)而形成的四季變化，學生在觀察時能隨時隨意地調(diào)整自己的觀察位置，多角度有效地進行觀察；既能使學生很容易地弄清地球四季變化的成因，又使學生在頭腦中建立起地球繞太陽公轉(zhuǎn)形成四季變化的動態(tài)形象；教學效果超越了利用圖片、電影、電視等教學手段取得的教學效果。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為太陽直射部分的剖視圖。
其中1---太陽直射器支架2---鎖定旋鈕3---升降桿4---演示盤
5---主動軸6---太陽直射器7---微調(diào)節(jié)桿 8---按鈕9---驅(qū)動桿10---地球模型11---主滾動支柱 12---連桿13---副滾動支柱 14---滾動底座15---方向桿 16---固定軸17---從動齒輪 18---碳刷支架19---負極碳刷 20---正極碳刷21---吊繩 22---正極轉(zhuǎn)筒23---螺釘(1) 24---絕緣連接套25---機械盒 26---次電機27---電機支架 28---主動齒輪29---螺釘(2) 30---負極轉(zhuǎn)筒31---導線 32---光源33---直射發(fā)光器 34---太陽罩35---燈泡 36---調(diào)整鈕37---提柄 38---齒輪支架具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。
如圖1和2所示的一種地球四季變化演示器，該演示器包括地球公轉(zhuǎn)部分和太陽直射部分；地球公轉(zhuǎn)部分主要由主軌道盤、地球模型10、驅(qū)動桿9、主滾動支柱11和主電機(圖中未畫出)構(gòu)成，地球模型10設在主滾動支柱11上，而主滾動支柱11與驅(qū)動桿9一端相連，驅(qū)動桿9另一端與主電機相連，其中主滾動支柱11可在主軌道盤上圓周移動；太陽直射部分主要由直射發(fā)光器33、燈泡35、轉(zhuǎn)動曲桿、次電機26、太陽罩34等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動曲桿為空心管，次電機26與轉(zhuǎn)動曲桿連接，而直射發(fā)光器33設置在轉(zhuǎn)動曲桿內(nèi)；燈泡35和轉(zhuǎn)動曲桿一端設置在太陽罩34中；太陽罩34設在主軌道盤的正上方。轉(zhuǎn)動曲桿另一端由彼此絕緣的負極轉(zhuǎn)筒30和正極轉(zhuǎn)筒22組成，直射發(fā)光33與負極轉(zhuǎn)筒30、正極轉(zhuǎn)筒22相連。
地球公轉(zhuǎn)部分還包括有副軌道盤、連桿12、副滾動支柱13、方向桿15和固定軸16，連桿12一端與主滾動支柱11連接，另一端與副滾動支柱13連接，而副滾動支柱13通過方向桿15與固定軸16連接，其中副滾動支柱13可在副軌道盤上圓周移動。
太陽直射器支架1置于地面上，可任意移動位置。升降桿3可在支架1內(nèi)上下移動，并用鎖定旋鈕2固定；升降桿3水平部分的前端連接有微調(diào)節(jié)桿7，旋轉(zhuǎn)微調(diào)節(jié)桿7可使太陽直射器6上下微量調(diào)整。
演示盤4上繪制有春夏秋冬的圖景、二十四節(jié)氣的名稱及地球模型10的運動軌跡。其上安裝有主動軸5和固定軸16以及按鈕8。驅(qū)動桿9一端與主動軸5固定，另一端套于主滾動支柱11上，地球模型10安裝于主滾動支柱11的上端。連桿12一端與主滾動支柱11固定連接，另一端與副滾動支柱13固定連接。在主滾動支柱11和副滾動支柱13的下端均連接有滾動底座14(底座的下面安有三個滾珠使底座可向任意方向運動)。方向桿15一端套于副滾動支柱13上，另一端套于固定軸16上。
在此結(jié)構(gòu)中，驅(qū)動桿9、連桿12、方向桿15均處于水平位置，并且驅(qū)動桿9與方向桿15相互平行，主動軸5和固定軸16的軸心連線與連桿12相互平行。
地球模型10的運動過程為主電機(未畫出，可置于演示盤4的下面)帶動主動軸5旋轉(zhuǎn)，通過驅(qū)動桿9帶動主滾動支柱11繞主動軸5的軸心轉(zhuǎn)動，從而使地球模型10延其軌跡作圓周運動。在運動過程中，主動軸5、主滾動支柱11、副滾動支柱13及固定軸16的軸心所形成的圖形始終保持為平行四邊形，保證使地球模型在主軌道盤上運行時，地軸在空間的指向不變。
微調(diào)節(jié)桿7帶有螺紋，通過旋轉(zhuǎn)可作微量上下移動；調(diào)整鈕36與正極轉(zhuǎn)筒22頂端中心連接，從機械盒25頂部小孔穿出，供調(diào)整直射發(fā)光器33發(fā)出的光對準地球模型10用，而提柄37與頂部連接供連接吊繩21用，而直射發(fā)光器33是一種特制聚光性電筒，其主要部件可采用類似俊麗電子廠生產(chǎn)的玩具“激光鐳射電筒”的有關(guān)部件；吊繩21把微調(diào)節(jié)桿7和機械盒25連接起來；太陽罩34通過螺釘29固定于機械盒25的下端，其內(nèi)部底端安有燈泡35。太陽罩34采用有機玻璃制作，而燈泡35采用紅色磨砂玻璃，這樣當燈泡35點亮時就使太陽罩34整個顯示紅色以模仿太陽。機械盒25的頂端開有小孔作為線纜穿孔。
在機械盒25的內(nèi)部，一側(cè)面固定有兩個碳刷支架18，分別支撐負極碳刷19和正極碳刷20；另一側(cè)面通過電機支架27固定有次電機26。正極轉(zhuǎn)筒22和負極轉(zhuǎn)筒30之間隔有絕緣連接套24，并通過四個螺釘23把三者連接起來。正極碳刷20緊密貼合于正極轉(zhuǎn)筒22并連接于外接直流電源的正極；負極碳刷19緊密貼合于負極轉(zhuǎn)筒30并連接于外接直流電源的負極。負極轉(zhuǎn)筒30的下端連接有直射發(fā)光器33，并通過直射發(fā)光器33的殼體與光源32的負極相連。導線31一端接于正極轉(zhuǎn)筒22，另一端與光源32的正極相接。負極轉(zhuǎn)筒30的上端固定有從動齒輪17。當開動次電機26時，主動齒輪28轉(zhuǎn)動，從動齒輪17設置在齒輪支架38上，通過從動齒輪17帶動負極轉(zhuǎn)筒30轉(zhuǎn)動，從而帶動直射發(fā)光器33轉(zhuǎn)動，使光源32發(fā)出的紅色光線作圓周運動以模仿太陽的直射光線。
在主軌道盤上標有二十四節(jié)氣名稱及四季圖案。其中“冬至”、“春分”、“夏至”、“秋分”四節(jié)氣名稱要突出、醒目。使用前，將太陽直射器置于地球軌道盤中心“上空”，插上電源打開“開關(guān)”；將地球模型移至“冬至”點上，打開直射發(fā)光器33的開關(guān)，將直射器發(fā)出的紅色光點調(diào)到能正照在“南回歸線”上；再將地球模型移到“夏至”點上，旋轉(zhuǎn)調(diào)整鈕36看紅色光點是否能正照在“北回歸線”上；若不能正照在“北回歸線”上，先調(diào)試地球模型傾斜度，然后綜合交錯調(diào)試太陽直射器和地球模型。調(diào)到當?shù)厍蚰Ｐ驮凇岸痢秉c上時，轉(zhuǎn)動調(diào)整鈕36，紅色光點能正照在“南回歸線”上；當?shù)厍蚰Ｐ驮凇跋闹痢秉c上時，轉(zhuǎn)動調(diào)整鈕36，紅色光點能正照在“北回歸線”上為宜。調(diào)試完畢，把地球模型移到“冬至”點上，轉(zhuǎn)動調(diào)整鈕36，讓紅色光點照正在“南回歸線”上，然后打開“演示”開關(guān)即可進行演示。
其中地球公轉(zhuǎn)演示器中主電機(圖中未畫出)與太陽直射器中的次電機二者的轉(zhuǎn)動是同步的，演示開關(guān)控制主電機和次電機。
權(quán)利要求1.一種地球四季變化演示器，其特征在于該演示器包括地球公轉(zhuǎn)部分和太陽直射部分；所述地球公轉(zhuǎn)部分主要由主軌道盤、地球模型、驅(qū)動桿、主滾動支柱和主電機構(gòu)成，地球模型設在主滾動支柱上，而主滾動支柱與驅(qū)動桿一端相連，驅(qū)動桿另一端與主電機相連，其中主滾動支柱可在主軌道盤上圓周移動；所述太陽直射部分主要由直射發(fā)光器、燈泡、轉(zhuǎn)動曲桿、次電機、太陽罩等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動曲桿為空心管，次電機與轉(zhuǎn)動曲桿連接，而直射發(fā)光器設置在轉(zhuǎn)動曲桿內(nèi)；燈泡和轉(zhuǎn)動曲桿一端設置在太陽罩中；太陽罩設在主軌道盤的正上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球四季變化演示器，其特征在于所述地球公轉(zhuǎn)部分還包括有副軌道盤、連桿、副滾動支柱、方向桿和固定軸，連桿一端與主滾動支柱連接，另一端與副滾動支柱連接，而副滾動支柱通過方向桿與固定軸連接，其中副滾動支柱可在副軌道盤上圓周移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地球四季變化演示器，其特征在于所述轉(zhuǎn)動曲桿另一端由彼此絕緣的正極轉(zhuǎn)筒和負極轉(zhuǎn)筒組成，直射發(fā)光器與正極轉(zhuǎn)筒、負極轉(zhuǎn)筒相連。
專利摘要本實用新型涉及一種地球四季變化演示器，該演示器包括地球公轉(zhuǎn)部分和太陽直射部分；所述地球公轉(zhuǎn)部分主要由主軌道盤、地球模型、驅(qū)動桿、主滾動支柱和主電機構(gòu)成，地球模型設在主滾動支柱上，而主滾動支柱與驅(qū)動桿一端相連，驅(qū)動桿另一端與主電機相連，其中主滾動支柱可在主軌道盤上圓周移動；所述太陽直射部分主要由直射發(fā)光器、燈泡、轉(zhuǎn)動曲桿、次電機、太陽罩等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動曲桿為空心管，次電機與轉(zhuǎn)動曲桿連接，而直射發(fā)光器設置在轉(zhuǎn)動曲桿內(nèi)；燈泡和轉(zhuǎn)動曲桿一端設置在太陽罩中；太陽罩設在主軌道盤的正上方。本實用新型能立體地、形象地摹擬地球繞太陽公轉(zhuǎn)而形成的四季變化，教學時能隨時隨意地調(diào)整自己的觀察位置，多角度有效地進行觀察。
文檔編號G09B27/00GK2876950SQ20062000165
公開日2007年3月7日 申請日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者王賢川, 溫金東 申請人:王賢川