CN108230848A - 一种静电动力教学实验仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电动力教学实验仪，包括展示板，所述展示板为矩形板，所述展示板表面中间位置设有固定转轴，固定转轴外侧设有转动套，转动套左右两侧对称设有转动杆，左右两侧的转动杆外端部分别设有二号活动吸附板和一号活动吸附板，所述展示板左侧设有三号静电板和四号静电板，三号静电板和四号静电板对称设置在二号活动吸附板上下两侧，本发明结构简单、合理，形象生动的将静电转换成动能，实现了静电作为动力源的展示，有助于学生的理解，实用性强。

Description

一种静电动力教学实验仪

技术领域

本发明涉及一种较大范围，具体是一种静电动力教学实验仪。

背景技术

在大学物理课中，静电是一个重要的内容，静电感应的应用更是大家关注的内容。多年来，为帮助学生正确理解此概念和应用静电感应，配合教学设置的一些演示实验，如静电跳球实验，静电摆球实验，静电滚筒实验，静电吹风，以及本申请发明人设计的垢块静电跳球实验仪等，现有静电演示装置虽然在一定程度上解决了一些需要，但缺少对静电动力演示实验的进一步开拓创新，作为动力机方面，目前见到的演示动力机主要包括：热机、电动机、驻波马达等动力机，这些具有其独特的优势与局限，缺少有效实现静电动力机方面的设计与装置，如何实现静电动力机且产生较大的驱动转轮的力矩，本申请就要解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种静电动力教学实验仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种静电动力教学实验仪，包括展示板，所述展示板为矩形板，所述展示板表面中间位置设有固定转轴，固定转轴外侧设有转动套，转动套左右两侧对称设有转动杆，左右两侧的转动杆外端部分别设有二号活动吸附板和一号活动吸附板，所述展示板左侧设有三号静电板和四号静电板，三号静电板和四号静电板对称设置在二号活动吸附板上下两侧，所述展示板右侧设有一号静电板和二号静电板，一号静电板和二号静电板对称设置在一号活动吸附板两侧，所述转动杆下端设有传动圈，传动圈内侧配合设有从动齿轮，所述传动圈内侧的展示板上转动设有驱动轴，驱动轴上设有从动齿轮，从动齿轮和驱动轴之间通过棘轮连接，从动齿轮与传动齿环相互啮合，所述驱动轴顶部设有驱动带轮，所述从动齿轮下侧的展示板上转动设有从动轴，从动轴上设有转动轮，从动轮上端还设有从动带轮，从动带轮和驱动带轮之间通过传动皮带传动连接，所述展示板左下侧设有静电电源，静电电源的正负极电性连接切换开关，切换开关的作用是定时的切换正负极，切换开关的负极通过导线连接四号静电板和二号静电板，所述切换开关的正极通过导线电性连接一号静电板和三号静电板，所述转动杆左上侧设有连接杆，连接杆上侧的展示板上设有固定块，固定块与连接杆之间通过复位弹簧连接固定，在复位弹簧的作用下，二号活动吸附板与三号静电板相接触，在进行实验开始时，切换开关接通电路，此时三号静电板和二号静电板带正电，一号静电板和四号静电板带负电，这样三号静电板和二号静电板上的静电会传递给活动吸附板，随后切换开关切换正负极，此时三号静电板和二号静电板带负电，一号静电板和四号静电板带正电，这样就会产生异性相斥的现象，此时一号活动吸附板和二号活动吸附板会迅速远离相应的静电板，进而使得转动杆发生转动，这样在切换开关不断切换的作用下，转动杆会一直这样往复转动，在转动杆转动时，传动圈上的传动齿环会带动从动齿轮转动，进而带动驱动轴上的驱动带轮转动，驱动带轮通过传动皮带和从动带轮转动，进而带动转动轮转动，这样就将静电转换成动能。

作为本发明进一步的方案：所述展示板上端两侧对称设有吊环。

作为本发明进一步的方案：所述一号静电板、一号活动吸附板、二号静电板、三号静电板、二号活动吸附板、四号静电板都采用绝缘材料制成。

作为本发明进一步的方案：所述一号静电板、二号静电板、三号静电板和四号静电板所在的展示板上分别设有一个限位杆，限位杆的作用是避免活动吸附板对静电板的作用力过大，从而有效的提高了装置的使用寿命。

作为本发明进一步的方案：所述展示板表面还设有照明灯，照明灯为LED灯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单、合理，在进行实验开始时，切换开关接通电路，此时三号静电板和二号静电板带正电，一号静电板和四号静电板带负电，这样三号静电板和二号静电板上的静电会传递给活动吸附板，随后切换开关切换正负极，此时三号静电板和二号静电板带负电，一号静电板和四号静电板带正电，这样就会产生异性相斥的现象，此时一号活动吸附板和二号活动吸附板会迅速远离相应的静电板，进而使得转动杆发生转动，这样在切换开关不断切换的作用下，转动杆会一直这样往复转动，在转动杆转动时，传动圈上的传动齿环会带动从动齿轮转动，进而带动驱动轴上的驱动带轮转动，驱动带轮通过传动皮带和从动带轮转动，进而带动转动轮转动，这样就将静电转换成动能，实现了静电作为动力源的展示，有助于学生的理解，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中：展示板1、吊环2、一号静电板3、一号活动吸附板4、二号静电板5、三号静电板6、二号活动吸附板7、四号静电板8、转动杆9、固定块10、复位弹簧11、连接杆12、限位杆13、传动齿环14、传动圈15、导线16、从动齿轮17、传动皮带18、转动轮19、驱动带轮20、切换开关21、静电电源22、固定转轴23。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种静电动力教学实验仪，包括展示板1，所述展示板1为矩形板，展示板1上端两侧对称设有吊环2，进而方便将装置悬挂，所述展示板1表面中间位置设有固定转轴23，固定转轴23外侧设有转动套，转动套左右两侧对称设有转动杆9，左右两侧的转动杆9外端部分别设有二号活动吸附板7和一号活动吸附板4，所述展示板1左侧设有三号静电板6和四号静电板8，三号静电板6和四号静电板8对称设置在二号活动吸附板7上下两侧，所述展示板1右侧设有一号静电板3和二号静电板5，一号静电板3和二号静电板5对称设置在一号活动吸附板4两侧，所述转动杆9下端设有传动圈15，传动圈15内侧配合设有从动齿轮14，所述传动圈15内侧的展示板1上转动设有驱动轴，驱动轴上设有从动齿轮17，从动齿轮17和驱动轴之间通过棘轮连接，从动齿轮17与传动齿环14相互啮合，所述驱动轴顶部设有驱动带轮20，所述从动齿轮17下侧的展示板上转动设有从动轴，从动轴上设有转动轮19，从动轮19上端还设有从动带轮，从动带轮和驱动带轮20之间通过传动皮带18传动连接，所述一号静电板3、一号活动吸附板4、二号静电板5、三号静电板6、二号活动吸附板7、四号静电板8都采用绝缘材料制成，所述展示板1左下侧设有静电电源22，静电电源22的正负极电性连接切换开关21，切换开关21的作用是定时的切换正负极，切换开关21的负极通过导线16连接四号静电板8和二号静电板5，所述切换开关21的正极通过导线16电性连接一号静电板3和三号静电板6，所述转动杆9左上侧设有连接杆12，连接杆12上侧的展示板1上设有固定块10，固定块10与连接杆12之间通过复位弹簧11连接固定，在复位弹簧11的作用下，二号活动吸附板7与三号静电板6相接触，所述一号静电板3、二号静电板5、三号静电板6和四号静电板8所在的展示板1上分别设有一个限位杆13，限位杆13的作用是避免活动吸附板对静电板的作用力过大，从而有效的提高了装置的使用寿命，在进行实验开始时，切换开关21接通电路，此时三号静电板6和二号静电板5带正电，一号静电板3和四号静电板8带负电，这样三号静电板6和二号静电板5上的静电会传递给活动吸附板，随后切换开关21切换正负极，此时三号静电板6和二号静电板5带负电，一号静电板3和四号静电板8带正电，这样就会产生异性相斥的现象，此时一号活动吸附板4和二号活动吸附板7会迅速远离相应的静电板，进而使得转动杆9发生转动，这样在切换开关21不断切换的作用下，转动杆9会一直这样往复转动，在转动杆9转动时，传动圈15上的传动齿环14会带动从动齿轮17转动，进而带动驱动轴上的驱动带轮20转动，驱动带轮20通过传动皮带18和从动带轮转动，进而带动转动轮19转动，这样就将静电转换成动能，为了方便学生的观察，展示板1表面还设有照明灯，照明灯为LED灯。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种静电动力教学实验仪，包括展示板（1），其特征在于，所述展示板（1）为矩形板，所述展示板（1）表面中间位置设有固定转轴（23），固定转轴（23）外侧设有转动套，转动套左右两侧对称设有转动杆（9），左右两侧的转动杆（9）外端部分别设有二号活动吸附板（7）和一号活动吸附板（4），所述展示板（1）左侧设有三号静电板（6）和四号静电板（8），三号静电板（6）和四号静电板（8）对称设置在二号活动吸附板（7）上下两侧，所述展示板（1）右侧设有一号静电板（3）和二号静电板（5），一号静电板（3）和二号静电板（5）对称设置在一号活动吸附板（4）两侧，所述转动杆（9）下端设有传动圈（15），传动圈（15）内侧配合设有从动齿轮（14），所述传动圈（15）内侧的展示板（1）上转动设有驱动轴，驱动轴上设有从动齿轮（17），从动齿轮（17）和驱动轴之间通过棘轮连接，从动齿轮（17）与传动齿环（14）相互啮合，所述驱动轴顶部设有驱动带轮（20），所述从动齿轮（17）下侧的展示板上转动设有从动轴，从动轴上设有转动轮（19），从动轮（19）上端还设有从动带轮，从动带轮和驱动带轮（20）之间通过传动皮带（18）传动连接，所述展示板（1）左下侧设有静电电源（22），静电电源（22）的正负极电性连接切换开关（21），切换开关（21）的作用是定时的切换正负极，切换开关（21）的负极通过导线（16）连接四号静电板（8）和二号静电板（5），所述切换开关（21）的正极通过导线（16）电性连接一号静电板（3）和三号静电板（6），所述转动杆（9）左上侧设有连接杆（12），连接杆（12）上侧的展示板（1）上设有固定块（10），固定块（10）与连接杆（12）之间通过复位弹簧（11）连接固定，在复位弹簧（11）的作用下，二号活动吸附板（7）与三号静电板（6）相接触，在进行实验开始时，切换开关（21）接通电路，此时三号静电板（6）和二号静电板（5）带正电，一号静电板（3）和四号静电板（8）带负电，这样三号静电板（6）和二号静电板（5）上的静电会传递给活动吸附板，随后切换开关（21）切换正负极，此时三号静电板（6）和二号静电板（5）带负电，一号静电板（3）和四号静电板（8）带正电，这样就会产生异性相斥的现象，此时一号活动吸附板（4）和二号活动吸附板（7）会迅速远离相应的静电板，进而使得转动杆（9）发生转动，这样在切换开关（21）不断切换的作用下，转动杆（9）会一直这样往复转动，在转动杆（9）转动时，传动圈（15）上的传动齿环（14）会带动从动齿轮（17）转动，进而带动驱动轴上的驱动带轮（20）转动，驱动带轮（20）通过传动皮带（18）和从动带轮转动，进而带动转动轮（19）转动，这样就将静电转换成动能。

2.根据权利要求1所述的静电动力教学实验仪，其特征在于，所述展示板（1）上端两侧对称设有吊环（2）。

3.根据权利要求1所述的静电动力教学实验仪，其特征在于，所述一号静电板（3）、一号活动吸附板（4）、二号静电板（5）、三号静电板（6）、二号活动吸附板（7）、四号静电板（8）都采用绝缘材料制成。

4.根据权利要求1所述的静电动力教学实验仪，其特征在于，所述一号静电板（3）、二号静电板（5）、三号静电板（6）和四号静电板（8）所在的展示板（1）上分别设有一个限位杆（13），限位杆（13）的作用是避免活动吸附板对静电板的作用力过大，从而有效的提高了装置的使用寿命。

5.根据权利要求1所述的静电动力教学实验仪，其特征在于，所述展示板（1）表面还设有照明灯，照明灯为LED灯。