CN106023769A - 一种电动机和发电机二机一体教学演示模型 - Google Patents

一种电动机和发电机二机一体教学演示模型 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电动机和发电机二机一体教学演示模型，包括底座、第一支盒、第二支盒、转轴组件、线圈、铜滑环、换向器、电刷、接线柱、灯带、流水灯、磁场模拟装置、蓄电池模型。本发明的有益效果在于：利用直流电动机和交直流发电机在主要构造上完全相同，而能量转化、工作原理、定则使用等方面的知识正好互为相反，线圈上的电流及线圈转动规律有同有异等特点。利用“可视线”表示电流特征，用直射灯和雾模拟磁感线，学生在直观、形象、有趣的实验中，会很自然地将电动机和发电机的有关知识进行联想、对比探究。从而，轻松地理解电动机和发电机的知识要领，并掌握其知识规律。

Description

一种电动机和发电机二机一体教学演示模型
【技术领域】
本发明涉及一种电动机和发电机工作原理的教具，尤其涉及一种电动机和发电机二机一体教学演示模型。
【背景技术】
在初中和高中的物理教材中，直流电动机和交直流发电机都是一个重要内容，有许多知识点，如结构特征、能量转化、工作原理、左手定则、右手定则、线圈上电流特点、线圈转动规律等等，这些知识内涵丰富，易错易混；而线圈上的电流又看不见，只能凭想象理解，不能形成感性认识，因此，学生学习起来，倍感困难。
【发明内容】
本发明的目的在于解决在初中和高中的物理教材中，直流电动机和交直流发电机都是一个重要内容，有许多知识点，如结构特征、能量转化、工作原理、左手定则、右手定则、线圈上电流特点等等，这些知识内涵丰富，易错易混，而线圈上的电流又看不见，只能凭想象理解的不足而提供的一种新型的电动机和发电机二机一体教学演示模型。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种电动机和发电机二机一体教学演示模型，包括底座、第一支盒、第二支盒、转轴组件、线圈、铜滑环、换向器、电刷、接线柱、灯带、流水灯、磁场模拟装置、蓄电池模型，所述底座上方分别设有第一支盒、第二支盒，所述第一支盒与所述第二支盒之间设有转轴组件，所述转轴组件上设有线圈，所述线圈一侧设有换向器，所述换向器两侧设有铜滑环，所述换向器下方设有电刷，所述电刷下方设有接线柱，所述接线柱下方连接有灯带，所述线圈两侧设有磁场模拟装置，所述第二支盒一侧设有蓄电池模型。
进一步地，所述第一支盒包括第一支盒主体、第一微电脑控制器、第一电池、电动机、第一位置传感器、第一方向转速传感器，所述第一支盒主体内设有第一微电脑控制器，所述第一微电脑控制器左侧设有第一电池，所述电动机位于所述第一支盒主体右上方，所述第一位置传感器位于所述第一支盒主体左上方，所述第一微电脑控制器、第一电池、电动机、第一位置传感器、第一方向转速传感器与所述转轴组件固定，随转轴组件一起转动，所述第一位置传感器的两个识别凸点分别固定在所述第一支盒主体内壁上。
进一步地，所述第二支盒包括第二支盒主体、第二微电脑控制器、第二电池、第二位置传感器、第二方向转速传感器，所述第二支盒主体内设有第二微电脑控制器，所述第二微电脑控制器左侧设有第二方向转速传感器，所述第二电池位于所述第二支支盒主体右上方，所述第二位置传感器位于所述第二支盒主体左上方，所述第二微电脑控制器、第二电池、第二位置传感器、第二方向转速传感器与所述转轴组件固定，随转轴组件一起转动，所述第二位置传感器的两个识别凸点分别固定在所述第二支盒主体内壁上。
进一步地，所述线圈上布设有若干个可模拟显示电流的流水灯。
进一步地，所述磁场模拟装置包括N极磁铁、S极磁铁、喷雾瓶，所述N极磁铁上设有若干个直射灯，所述N极磁铁下方设有电池，所述电池右侧设有开关，所述S极磁铁下方设有光电传感器，所述光电传感器与微电脑控制器信号连接，所述喷雾瓶位于所述底座左侧，当直射灯打开时，喷雾瓶向N极磁铁和S极磁铁之间喷雾，显示光线，表示磁感线。
进一步地，所述接线柱上设有滑槽。
进一步地，所述转轴组件包括转轴、手柄、多档开关，所述转轴一端连接有手柄，所述多档开关固定在所述转轴上。
进一步地，所述灯带为模拟可显示电流方向的灯带，所述灯带上设有若干个模拟电流方向的灯，所述灯带上还设有一个大灯泡，所述大灯泡亮时有电流通过。
进一步地，所述底座上方设有变阻器。
本发明的有益效果在于：利用直流电动机和交直流发电机在主要构造上完全相同，而能量转化、工作原理、定则使用等方面的知识正好互为相反、线圈上的电流及线圈转动规律有同有异等特点。设计一种电动机和发电机二机一体的教学演示模型，还利用“可视线”表示电流特征，用直射灯和雾模拟磁感线，让学生能肉眼直接观察到线圈上的电流和输出电流的变化及磁感线。在直观、形象、有趣的实验中，学生会很自然地将电动机和发电机的有关知识进行联想、对比探究，从而，轻松地理解电动机和发电机的知识要领，并掌握其知识规律。
【附图说明】
图1为本发明电动机和发电机二机一体教学演示模型结构示意图；
附图标记：1、底座；1001、变阻器；2、第一支盒；21、第一支盒主体；22、第一微电脑控制器；23、第一电池；24、电动机；25、第一位置传感器；250、识别凸点；26、第一方向转速传感器；3、第二支盒；31、第二支盒主体；32、第二微电脑控制器；33、第二电池；34、第二位置传感器；35、第二方向转速传感器；4、转轴组件；41、转轴；42、手柄；43、多档开关；5、线圈；51、流水灯；6、铜滑环；7、换向器；8、电刷；9、接线柱；91、滑槽；10、灯带；101、大灯泡；11、磁场模拟装置；110、N极磁铁；1101、直射灯；1102、电池；1103、开关；111、S极磁铁；1110、光电传感器；112、喷雾瓶；12、蓄电池模型。
【具体实施方式】
下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步描述：
实施例1
如图1所示，一种电动机和发电机二机一体教学演示模型，包括底座1、第一支盒2、第二支盒3、转轴组件4、线圈5、铜滑环6、换向器7、电刷8、接线柱9、灯带10、流水灯51、磁场模拟装置11、蓄电池模型12，所述底座1上方分别设有第一支盒2、第二支盒3，所述第一支盒1与所述第二支盒3之间设有转轴组件4，所述转轴组件4上方设有线圈5，所述线圈5左侧设有铜滑环6，所述铜滑环6左侧设有换向器7，所述换向器7下方设有电刷8，所述电刷8下方设有接线柱9，所述接线柱9下方连接有灯带10，所述线圈5两侧设有磁场模拟装置11，所述第二支盒3一侧设有蓄电池模型12。
优选地，所述第一支盒2包括第一支盒主体21、第一微电脑控制器22、第一电池23、电动机24、第一位置传感器25、第一方向转速传感器26，所述第一支盒主体21内设有第一微电脑控制器22，所述第一微电脑控制器22左侧设有第一电池23，所述电动机24位于所述第一支盒主体21右上方，所述第一位置传感器25位于所述第一支盒主体21左上方，所述第一微电脑控制器22、第一电池23、电动机24、第一位置传感器25、第一方向转速传感器26与所述转轴组件4固定，随转轴组件4一起转动，所述第一位置传感器25的两个识别凸点250分别固定在所述第一支盒主体21内壁上。
优选地，所述第二支盒3包括第二支盒主体31、第二微电脑控制器32、第二电池33、第二位置传感器34、第二方向转速传感器35，所述第二支盒主体31内设有第二微电脑控制器32，所述第二微电脑控制器32左侧设有第二方向转速传感器35，所述第二电池33位于所述第二支支盒主体31右上方，所述第二位置传感器34位于所述第二支盒主体31左上方，所述第二微电脑控制器32、第二电池33、第二位置传感器34、第二方向转速传感器35与所述转轴组件4固定，随转轴组件4一起转动，所述第二位置传感器34的两个识别凸点250分别固定在所述第二支盒主体31内壁上。
优选地，所述线圈5上布设有若干个可模拟显示电流的流水灯51。
优选地，所述磁场模拟装置11包括N极磁铁110、S极磁铁111、喷雾瓶112，所述N极磁铁110上设有若干个直射灯1101，所述N极磁铁110下方设有电池1102，所述电池1102右侧设有开关1103，所述S极磁铁111下方设有光电传感器1110，所述光电传感器1110与微电脑控制器信号连接，所述喷雾瓶112位于所述底座1左侧，当直射灯1101打开时，喷雾瓶112向N极磁铁110、S极磁铁111之间喷雾，显示光线，表示磁感线。
优选地，所述接线柱9上设有滑槽91。
优选地，所述转轴组件4包括转轴41、手柄42、多档开关43，所述转轴41一端连接有手柄42，所述多档开关43固定在所述转轴41上。
优选地，所述灯带10为模拟可显示电流方向的灯带，所述灯带10上设有若干个模拟电流方向的灯，所述灯带10上还设有一个大灯泡101，所述大灯泡101亮时有电流通过。
优选地，所述底座1上方设有变阻器1001。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：包括底座、第一支盒、第二支盒、转轴组件、线圈、铜滑环、换向器、电刷、接线柱、灯带、流水灯、磁场模拟装置、蓄电池模型，所述底座上方分别设有第一支盒、第二支盒，所述第一支盒与所述第二支盒之间设有转轴组件，所述转轴组件上设有线圈，所述线圈一侧设有换向器，所述换向器两侧设有铜滑环，所述换向器下方设有电刷，所述电刷下方设有接线柱，所述接线柱下方连接有灯带，所述线圈两侧设有磁场模拟装置，所述第二支盒一侧设有蓄电池模型。
2.根据权利要求1所述的电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：所述第一支盒包括第一支盒主体、第一微电脑控制器、第一电池、电动机、第一位置传感器、第一方向转速传感器，所述第一支盒主体内设有第一微电脑控制器，所述第一微电脑控制器左侧设有第一电池，所述电动机位于所述第一支盒主体右上方，所述第一位置传感器位于所述第一支盒主体左上方，所述第一微电脑控制器、第一电池、电动机、第一位置传感器、第一方向转速传感器与所述转轴组件固定，所述第一位置传感器的两个识别凸点分别固定在所述第一支盒主体内壁上。
3.根据权利要求1所述的电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：所述第二支盒包括第二支盒主体、第二微电脑控制器、第二电池、第二位置传感器、第二方向转速传感器，所述第二支盒主体内设有第二微电脑控制器，所述第二微电脑控制器左侧设有第二方向转速传感器，所述第二电池位于所述第二支支盒主体右上方，所述第二位置传感器位于所述第二支盒主体左上方，所述第二微电脑控制器、第二电池、第二位置传感器、第二方向转速传感器与所述转轴组件固定，所述第二位置传感器的两个识别凸点分别固定在所述第二支盒主体内壁上。
4.根据权利要求1所述的电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：所述线圈上布设有若干个可模拟显示电流的流水灯。
5.根据权利要求1所述的电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：所述磁场模拟装置包括N极磁铁、S极磁铁、喷雾瓶，所述N极磁铁上设有若干个直射灯，所述N极磁铁下方设有电池，所述电池右侧设有开关，所述S极磁铁下方设有光电传感器，所述光电传感器与微电脑控制器信号连接，所述喷雾瓶位于所述底座左侧。
6.根据权利要求1所述的电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：所述接线柱上设有滑槽。
7.根据权利要求1所述的电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：所述转轴组件包括转轴、手柄、多档开关，所述转轴一端连接有手柄，所述多档开关固定在所述转轴上。
8.根据权利要求1所述的电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：所述灯带为模拟可显示电流方向的灯带，所述灯带上设有若干个模拟电流方向的灯，所述灯带上还设有一个大灯泡，所述大灯泡亮时有电流通过。
9.根据权利要求1所述的电动机和发电机二机一体教学演示模型，其特征在于：所述底座上方设有变阻器。
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