CN109448528A - 一种地理教学用风向演示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地理教学用风向演示装置，针对装置简单，实验单一，教学局限化的问题，现提出以下方案，包括底板，所述底板顶部外壁的一侧通过螺栓固定有风机，且底板的顶部外壁靠近风机的位置焊接有箱体，所述箱体的一侧内壁上焊接有隔板，所述隔板的顶部外壁上设有热气箱，且隔板的底部外壁上设有冷气箱，所述热气箱的一侧内壁上通过螺栓固定有电热管。本发明进行了风向的实验，也进行了热空气与冷空气的对比性实验，也给了学生们想象和思考的空间，增加了教学的意义，避免了实验数据的单一性，提高了实验数据的可信力，可以检测热空气与冷空气汇流或区分的情况，实验现象明显，利于区分。

Description

一种地理教学用风向演示装置

技术领域

本发明涉及地理教学技术领域，尤其涉及一种地理教学用风向演示装置。

背景技术

地理教学时常常使用到工具仪器等进行实验教学，比如风向演示课程，风无法直接观察，需要借助其他物体才能体现出风向，因此需要用到风向演示装置，单一的风向演示装置虽然能完成教学，但是并不能拓展学生的思维，教学内容不够丰富，不够举一反三。

经检索，中国专利授权号为CN108417134A的专利，公开了一种教学用风向标工作原理演示设备，包括有底座等；圆形操作台的底部设有支腿，支腿的底部设有底座，圆形操作台顶部的中间安装有夹持机构，圆形操作台顶部的右侧安装有模拟机构。上述专利中存在以下不足：风向演示装置简单，只能做单一风向实验，不利于学生的拓展学习，不针对冷热空气进行教学，仅仅是对风向的判定，对学习范围过于狭窄，学生不用思考便可理解风向，使得教学局限化，地理教学效果一般，而上述专利不能解决此类问题，因此，亟需一种地理教学用风向演示装置来解决上述问题。

发明内容

基于一种教学用风向标工作原理演示设备装置简单，实验单一，教学局限化的技术问题，本发明提出了一种地理教学用风向演示装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种地理教学用风向演示装置，包括底板，所述底板顶部外壁的一侧通过螺栓固定有风机，且底板的顶部外壁靠近风机的位置焊接有箱体，所述箱体的一侧内壁上焊接有隔板，所述隔板的顶部外壁上设有热气箱，且隔板的底部外壁上设有冷气箱，所述热气箱的一侧内壁上通过螺栓固定有电热管，所述箱体的一侧外壁远离风机的位置螺接有出气管，所述底板的顶部外壁靠近箱体的位置焊接有固定杆，且固定杆的顶部外壁上通过螺栓固定有筛网，所述筛网的一侧外壁上焊接有等距离分布的固定拉环，且固定拉环的圆周内壁上均套接有纸条，所述底板的顶部外壁靠近固定杆的位置设有风导向装置，且风导向装置包括支撑杆，所述底板的底部外壁靠近四个拐角处均焊接有支撑架。

作为本发明再进一步的方案：所述支撑杆的一侧外壁上焊接有等距离分布的连接杆，且连接杆的数量为两个，连接杆的一侧外壁上均铰接有固定座，固定座的一侧外壁上均焊接有支撑板，连接杆的一侧外壁上均通过螺栓固定有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆延长杆的一端均铰接在支撑板的底部外壁上，支撑板的一侧外壁上均通过螺栓固定有气流管，气流管的顶部内壁靠近纸条的位置通过螺栓固定有第一温度计，气流管的两侧内壁上均通过螺栓固定有等距离分布的竖杆，竖杆顶部外壁上通过螺栓固定有过滤网。

作为本发明再进一步的方案：所述气流管的底部内壁上通过螺栓固定有无水硫酸铜，且无水硫酸铜呈螺旋状，气流管底部内壁的一侧靠近无水硫酸铜的位置通过螺栓固定有第二温度计。

作为本发明再进一步的方案：所述底板顶部外壁的一侧靠近支撑杆的位置通过螺栓固定有等距离分布的第二电动伸缩杆，且底板的顶部外壁靠近第二电动伸缩杆的位置设有酒精灯。

作为本发明再进一步的方案：第二电动伸缩杆延长杆的一端焊接有同一个固定板，且固定板顶部外壁的中间位置焊接有中空柱。

作为本发明再进一步的方案：所述中空柱的圆周外壁上滑动连接有滑套，且滑套的圆周外壁上焊接有等距离分布的弧形板。

作为本发明再进一步的方案：所述中空柱的一侧外壁上开有通孔，且通孔的圆周内壁上插接有连通管。

作为本发明再进一步的方案：所述中空柱的顶部外壁上开有安装孔，且安装孔的圆周内壁上插接有连接管，连接管的圆周外壁上套接有气球。

本发明的有益效果为：

1.通过设置的出气管和箱体，利用箱体内部的电热管加热气体，使得气体以高温以及常温排出，不仅进行了风向的实验，也进行了热空气与冷空气的对比性实验，丰富了装置功能，也给了学生们想象和思考的空间，增加了教学的意义；

2.通过设置的连接杆和固定座，使得两个风导向装置可以调节，改变了风导向装置的角度，避免了实验数据的单一性，提高了实验数据的可信力，且两个装置可以检测热空气与冷空气汇流或区分的情况，突破教学的局限化，提高了实验的难度，便于学生深度学习；

3.通过设置的第一温度计、过滤网、无水硫酸铜和第二温度计，可以测试进入不同气流管的空气温度，测试热空气与冷空气是否汇流，过滤网上带有水珠，如空气汇流形成水滴，进入气流管，与过滤网上水滴混合，再遇无水硫酸铜，水即变成蓝色，实验现象明显，利于区分，且丰富了装置的教学性；

4.通过设置筛网和纸条，风由风机吹出时，即可由纸条观察出风向位置，简单明了，且可以改变出风角度，观察纸条飘荡的角度变化；

5.通过设置弧形板、中空柱和气球，可以测试热空气下风向是否改变，是否使得弧形板得以转动，是否使得气球吹起，有助于学生进行思考或动手实验，便于扩展学习。

附图说明

图1为本发明提出的一种地理教学用风向演示装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种地理教学用风向演示装置的风导向装置结构示意图；

图3为本发明提出的一种地理教学用风向演示装置的气流管剖视结构示意图；

图4为本发明提出的一种地理教学用风向演示装置的局部结构示意图；

图5为本发明提出的一种地理教学用风向演示装置的侧视结构示意图。

图中：1底板、2风机、3冷气箱、4箱体、5热气箱、6电热管、7隔板、8出气管、9筛网、10固定拉环、11纸条、12支撑杆、1201第一电动伸缩杆、1202连接杆、1203固定座、1204支撑板、13固定板、14酒精灯、15第二电动伸缩杆、16支撑架、17固定杆、18气流管、1801第一温度计、1802竖杆、1803过滤网、1804无水硫酸铜、1805第二温度计、19中空柱、1901滑套、1902弧形板、20连通管、21气球、22连接管。

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。

参照图1-5，一种地理教学用风向演示装置，包括底板1，底板1顶部外壁的一侧通过螺栓固定有风机2，且底板1的顶部外壁靠近风机2的位置焊接有箱体4，箱体4的一侧内壁上焊接有隔板7，隔板7的顶部外壁上设有热气箱5，且隔板7的底部外壁上设有冷气箱3，热气箱5的一侧内壁上通过螺栓固定有电热管6，箱体4的一侧外壁远离风机2的位置螺接有出气管8，底板1的顶部外壁靠近箱体4的位置焊接有固定杆17，且固定杆17的顶部外壁上通过螺栓固定有筛网9，筛网9的一侧外壁上焊接有等距离分布的固定拉环10，且固定拉环10的圆周内壁上均套接有纸条11，底板1的顶部外壁靠近固定杆17的位置设有风导向装置，且风导向装置包括支撑杆12，底板1的底部外壁靠近四个拐角处均焊接有支撑架16。

本发明中，支撑杆12的一侧外壁上焊接有等距离分布的连接杆1202，且连接杆1202的数量为两个，连接杆1202的一侧外壁上均铰接有固定座1203，固定座1203的一侧外壁上均焊接有支撑板1204，连接杆1202的一侧外壁上均通过螺栓固定有第一电动伸缩杆1201，第一电动伸缩杆1201延长杆的一端均铰接在支撑板1204的底部外壁上，支撑板1204的一侧外壁上均通过螺栓固定有气流管18，气流管18的顶部内壁靠近纸条11的位置通过螺栓固定有第一温度计1801，气流管18的两侧内壁上均通过螺栓固定有等距离分布的竖杆1802，竖杆1802顶部外壁上通过螺栓固定有过滤网1803，由第一温度计1801测出温度，观察实验现象，观察第一温度计1801的显示情况，判断冷空气和热空气的上升下降情况，是否汇流，如温度不一致相差较大，则空气没有汇流，且根据温度差异，可判断冷空气与热空气的重量。

其中，气流管18的底部内壁上通过螺栓固定有无水硫酸铜1804，且无水硫酸铜1804呈螺旋状，气流管18底部内壁的一侧靠近无水硫酸铜1804的位置通过螺栓固定有第二温度计1805，硫酸铜1804呈螺旋状，便于与水滴进行反应，利于观察水滴颜色，从而得出实验数据。

其中，底板1顶部外壁的一侧靠近支撑杆12的位置通过螺栓固定有等距离分布的第二电动伸缩杆15，且底板1的顶部外壁靠近第二电动伸缩杆15的位置设有酒精灯14，第二电动伸缩杆15调节高度，使实验数据多样化，避免唯一性。

其中，第二电动伸缩杆15延长杆的一端焊接有同一个固定板13，且固定板13顶部外壁的中间位置焊接有中空柱19。

其中，中空柱19的圆周外壁上滑动连接有滑套1901，且滑套1901的圆周外壁上焊接有等距离分布的弧形板1902，弧形板1902呈一定的倾斜角度，弧形便于感应空气的变化，利于移动。

其中，中空柱19的一侧外壁上开有通孔，且通孔的圆周内壁上插接有连通管20。

其中，中空柱19的顶部外壁上开有安装孔，且安装孔的圆周内壁上插接有连接管22，连接管22的圆周外壁上套接有气球21，由气球21的大小改变便于判断空气流通的方向以及产生的影响。

使用时，首先启动风机2，风机2吹出风，经过箱体4由出气管8排出，经筛网9使得纸条11随风飘动，测出风向，可以调节装置的摆放角度，进行再次实验，再次观察风向，得出风向的结论，实验时还可以进行拓展教育，利于开拓学生的思维，有助于教学的进行，再次启动风机2，进行吹风，并启动电热管6，进行加热，进行热气箱5的风被加热排出，进入冷气箱3的风常温排出，然后观察热空气与冷空气的后续实验，气流一直向前，并通入至两个气流管18的内部，由第一温度计1801测出温度，再经过后续的过滤网1803、无水硫酸铜1804和第二温度计1805，观察实验现象，观察第一温度计1801的显示情况，判断冷空气和热空气的上升下降情况，是否汇流，如温度不一致相差较大，则空气没有汇流，且根据温度差异，可判断冷空气与热空气的重量，是谁上升谁下降，如温度相差较小，且均产生水滴，并通过气流管18，与无水硫酸铜1804进行反应，使得水滴呈蓝色，则冷空气与热空气产生汇流，可以形成水滴，即降雨的由来，通过调节第一电动伸缩杆1201来改变风导向装置的角度，再次重复上述步骤进行实验，避免实验数据的唯一性，得出准确的结论，还可启动酒精灯14进行加热，观看弧形板1902的转动情况，和气球21的鼓气情况，由学生思考，得出结论，便于深度学习，不再局限于风向的单一性学习，利于学生进行思考讨论，大大加强教学效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地理教学用风向演示装置，包括底板（1），其特征在于，所述底板（1）顶部外壁的一侧通过螺栓固定有风机（2），且底板（1）的顶部外壁靠近风机（2）的位置焊接有箱体（4），所述箱体（4）的一侧内壁上焊接有隔板（7），所述隔板（7）的顶部外壁上设有热气箱（5），且隔板（7）的底部外壁上设有冷气箱（3），所述热气箱（5）的一侧内壁上通过螺栓固定有电热管（6），所述箱体（4）的一侧外壁远离风机（2）的位置螺接有出气管（8），所述底板（1）的顶部外壁靠近箱体（4）的位置焊接有固定杆（17），且固定杆（17）的顶部外壁上通过螺栓固定有筛网（9），所述筛网（9）的一侧外壁上焊接有等距离分布的固定拉环（10），且固定拉环（10）的圆周内壁上均套接有纸条（11），所述底板（1）的顶部外壁靠近固定杆（17）的位置设有风导向装置，且风导向装置包括支撑杆（12），所述底板（1）的底部外壁靠近四个拐角处均焊接有支撑架（16）。

2.根据权利要求1所述的一种地理教学用风向演示装置，其特征在于，所述支撑杆（12）的一侧外壁上焊接有等距离分布的连接杆（1202），且连接杆（1202）的数量为两个，连接杆（1202）的一侧外壁上均铰接有固定座（1203），固定座（1203）的一侧外壁上均焊接有支撑板（1204），连接杆（1202）的一侧外壁上均通过螺栓固定有第一电动伸缩杆（1201），第一电动伸缩杆（1201）延长杆的一端均铰接在支撑板（1204）的底部外壁上，支撑板（1204）的一侧外壁上均通过螺栓固定有气流管（18），气流管（18）的顶部内壁靠近纸条（11）的位置通过螺栓固定有第一温度计（1801），气流管（18）的两侧内壁上均通过螺栓固定有等距离分布的竖杆（1802），竖杆（1802）顶部外壁上通过螺栓固定有过滤网（1803）。

3.根据权利要求2所述的一种地理教学用风向演示装置，其特征在于，所述气流管（18）的底部内壁上通过螺栓固定有无水硫酸铜（1804），且无水硫酸铜（1804）呈螺旋状，气流管（18）底部内壁的一侧靠近无水硫酸铜（1804）的位置通过螺栓固定有第二温度计（1805）。

4.根据权利要求1所述的一种地理教学用风向演示装置，其特征在于，所述底板（1）顶部外壁的一侧靠近支撑杆（12）的位置通过螺栓固定有等距离分布的第二电动伸缩杆（15），且底板（1）的顶部外壁靠近第二电动伸缩杆（15）的位置设有酒精灯（14）。

5.根据权利要求4所述的一种地理教学用风向演示装置，其特征在于，第二电动伸缩杆（15）延长杆的一端焊接有同一个固定板（13），且固定板（13）顶部外壁的中间位置焊接有中空柱（19）。

6.根据权利要求5所述的一种地理教学用风向演示装置，其特征在于，所述中空柱（19）的圆周外壁上滑动连接有滑套（1901），且滑套（1901）的圆周外壁上焊接有等距离分布的弧形板（1902）。

7.根据权利要求5所述的一种地理教学用风向演示装置，其特征在于，所述中空柱（19）的一侧外壁上开有通孔，且通孔的圆周内壁上插接有连通管（20）。

8.根据权利要求5所述的一种地理教学用风向演示装置，其特征在于，所述中空柱（19）的顶部外壁上开有安装孔，且安装孔的圆周内壁上插接有连接管（22），连接管（22）的圆周外壁上套接有气球（21）。