CN211669881U - 一种新型月相演示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种新型月相演示仪，包括底座、位于底座中心的旋转主轴、位于旋转主轴上部的固定杆、设置在固定杆端部的旋转副轴和固定在旋转副轴端部的月球模型，所述月球模型的一半完全涂黑，所述旋转主轴顶端设置有对准所述月球模型的摄像头，所述底座侧部设置有连接所述摄像头的显示屏。本实用新型操作简单方便，可以自动演示月相变化过程；演示月相变化过程中，还可以演示月球、地球和太阳的相对位置，方便理解月相变化规律和原理；还可以设定农历日期，演示当天的月球与地球的相对位置，观察当天的月相；设置有摄像头和显示屏，且可以连接外接显示设备，月相演示效果明显，适用于日常教学活动。

Description

一种新型月相演示仪

技术领域

本实用新型属于教学用具技术领域，特别涉及一种新型月相演示仪。

背景技术

月相变化及其成因是中小学科学课程中一重要知识点。关于月相变化规律及其成因，仅靠老师的讲述和平面纸上的图形，学生比较难以理解。而月相仪这类教学仪器的出现，学生通过直接的观察演示，能够更容易接受月相演变的规律。但是，现有的月相演示仪通常采用特定的演示仪来进行教学，但是，这种演示仪的月相通常是固定的，需要手动进行月相的切换，不能演示月相的变化过程，教学效果不佳。

中国专利CN203465890U公开了一种月相变化演示仪，包括底座和主圆盘，主圆盘中心设有第一转轴，主圆盘以第一转轴为圆形转动，第一转轴上设有一潜望镜，潜望镜的外侧罩有罩体，罩体顶部设有一正对潜望镜的观察孔，罩体侧壁设有一正对潜望镜的反光孔，主圆盘上设有一正对反光孔的月球模拟球，月球模拟球随着所述主圆盘的转动而转动。该专利能够通过罩体顶部的观察孔直接观察月相变化的过程，观察清楚直接，演示效果明显，且结构精简。但是，该专利受结构限制，每次仅允许一人进行观察，教学效率较低，难以适用于日常教学任务。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型月相演示仪，操作简单，能够演示月相变化过程，且便于观察。

为了实现上述目的，本实用新型提出了以下技术方案：一种新型月相演示仪，包括底座、位于底座中心的旋转主轴、位于旋转主轴上部且水平设置的固定杆、设置在固定杆端部并与所述旋转主轴平行的旋转副轴和固定在旋转副轴端部的月球模型，所述月球模型的一半完全涂黑，所述底座内设置有驱动所述旋转主轴逆时针转动的主电机，所述固定杆端部设置有驱动所述旋转副轴顺时针转动的副电机，所述旋转主轴和旋转副轴旋转的角速度大小相同，所述旋转主轴顶端设置有对准所述月球模型的摄像头，所述底座侧部设置有连接所述摄像头的显示屏，所述主电机、副电机、摄像头和显示屏均电连于同一电源和开关。

本实用新型在使用时，将黑板视为太阳，旋转主轴视为地球，使月球模型涂黑的一面面向学生，另一面面向黑板，此时，月球模型位于黑板和旋转主轴正中间，显示屏中显示月球模型涂黑的一面，表示农历初一，月相为新月，通过开关启动所述主电机、副电机、摄像头和显示屏，月球模型开始自转，并围绕旋转主轴进行公转，随着转动，月球模型涂黑的一面始终面向学生，从而模拟太阳照射面的相对面，因旋转主轴和旋转副轴的角速度相同，当旋转主轴和旋转副轴转动180度时，显示屏中显示月球模型未涂黑一面，表示农历十五，月相为满月，所述旋转主轴和旋转副轴继续转动，月相从满月变化至新月。在整个转动过程中，学生可以通过显示屏清晰地观察月相在一个农历月中的变化过程，与此同时，还可通过观察旋转主轴、月球模型和黑板的相对位置，来模拟月球自转、公转过程中，月球、地球和太阳的相对位置，从而更加深刻、直观的理解月相的变化原理，加深教学理解。

作为优选，所述摄像头与显示屏之间连接有解码器，底座侧部还设置有与所述解码器连接的数据接口，用于连接外接显示设备，便于教学演示。

作为优选，所述底座上表面设置有围绕所述旋转主轴的日期刻度，该日期刻度为农历刻度，从初一、初二直至三十，当所述月球模型对应初一时，摄像头正对月球模型涂黑的一面，显示屏显示的月相为新月。

作为优选，所述旋转主轴下部固定有与所述固定杆平行且位于同一竖直面上的日期指针，随旋转主轴同步转动，通过该日期指针和日期刻度，便于直观清楚的观察农历日期，便于月相变化的理解。

作为优选，所述底座为圆柱形或圆台形底座，其表面设置有若干个月相图，所述月相图与所述日期刻度相适应，初一对应新月月相图，初五对应峨眉月月相图，初七、初八对应上弦月月相图，十五对应满月月相图，二十二、二十三对应下弦月月相图，二十五对应峨眉残月月相图，对应显示屏显示的月相变化，增强教学效果。

作为优选，所述主电机和副电机电连有日期调节组件，包括设置在底座内的

控制主板、与控制主板电连的对应日期刻度设置的多个传感器、与控制主板电连的调节旋钮和与调节旋钮、控制主板电连的日期显示屏，所述传感器为反射式光电传感器，嵌设在所述底座上表面，与所述日期指针配合使用，所述传感器设置有对应日期刻度初一、初二至三十的三十个，记为S1~S30，所述控制主板与所述电源电连。在使用时，通过调节旋钮和日期显示屏的配合，设定需要观察的日期，如初六，此时，所述控制主板控制主电机和副电机转动，月球模型在自转的同时开始围绕旋转主轴转动，当日期指针转动至传感器S6上方时，传感器S6发出的光经所述日期指针反射，又被传感器S6接收，并传递信号至所述控制主板，控制主板停止主电机和副电机，此时，显示屏显示的月相为初六的月相，即为峨眉月。该日期调节组件能够根据给定的日期指令，快速准确的演示当天的月相和月球、地球、太阳的位置关系，演示效果好。

作为优选，所述日期调节组件还包括电连在控制主板与电源之间的工作开关以及与控制主板电连的启动按钮。当需要使用日期调节组件时，按动所述工作开关，此时，所述控制主板控制所述主电机和副电机停止运行，停止月相的自动演示，然后通过调节旋钮和日期显示屏设定日期指令，通过启动按钮重新启动主电机和副电机，驱动旋转主轴和旋转副轴转动，直至月球模型移动至对应的日期，然后再次停止所述主电机和副电机；当再次按动工作开关时，停止日期调节功能，所述主电机和副电机继续控制月相的自动演示。

作为优选，所述调节旋钮为旋钮式可调电阻，电连于所述控制主板，通过旋转改变通过的电流，产生不同的电流信号，经控制主板接收处理后，显示不同的日期，实现日期调节功能。

作为优选，所述显示屏与所述控制主板电连，所述显示屏能够实时显示对应的演示日期，便于教学理解。

本实用新型的有益效果有：

1.操作简单方便，可以自动演示月相变化过程；

2.演示月相变化过程中，还可以演示月球、地球和太阳的相对位置，方便理解月相变化规律和原理；

3.可以设定农历日期，演示当天的月球与地球的相对位置，观察当天的月相；

4.设置有摄像头和显示屏，且可以连接外接显示设备，月相演示效果明显，适用于日常教学活动。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的立体示意图；

图2为本实用新型实施例1底座内部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1对应新月时的俯视图；

图4为本实用新型实施例1对应满月时的俯视图；

图5为本实用新型实施例1对应满月时的侧视图；

图6为本实用新型实施例1解码器的示意图；

图7为本实用新型实施例1日期刻度的示意图；

图8为本实用新型实施例2控制主板的示意图；

图9为本实用新型实施例2对应初六峨眉月的侧视图；

图10为本实用新型实施例2对应初六峨眉月的俯视图；

图中各项分别为：1底座，11日期刻度，12月相图，2旋转主轴，21主电机，22摄像头，23齿轮，24导电铜圈，25导电铜刷，26日期指针，3固定杆，4旋转副轴，41副电机，5月球模型，6电源，61开关，62显示屏，63解码器，64数据接口，7黑板，8日期调节组件，81控制主板，82传感器，83调节旋钮，84日期显示屏，85工作开关，86启动按钮。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作详细地描述。在以下实施例中，所述逆时针、顺时针是针对本实用新型在实际使用时，从上往下看而言的。

实施例1

如图1~2所示，一种新型月相演示仪，包括底座1、位于底座1中心的旋转主轴2、位于旋转主轴2上部且水平设置的固定杆3、设置在固定杆3端部并与所述旋转主轴2平行的旋转副轴4和固定在旋转副轴4端部的月球模型5，所述月球模型5的一半完全涂黑，表示背离太阳的暗面，所述底座1内设置有驱动所述旋转主轴2逆时针转动的主电机21，所述固定杆3端部设置有驱动所述旋转副轴4顺时针转动的副电机41，所述旋转主轴2和旋转副轴4旋转的角速度大小相同，所述旋转主轴2顶端设置有对准所述月球模型5的摄像头22，所述底座1侧部设置有连接所述摄像头22的显示屏62，所述主电机21、副电机41、摄像头22和显示屏62均电连于同一电源6和开关61。

在本实施例中，所述旋转主轴2通过轴承（图中未画出）转动安装在所述底座1中，所述旋转主轴2和主电机21之间通过齿轮23传动连接。

在本实施例中，为了防止电线因旋转主轴2的转动而发生缠绕，在所述旋转主轴2外侧固定设置有导电铜圈24，配合导电铜刷25，实现导电且不影响转动，所述导电铜圈24通过固定在旋转主轴2和旋转副轴4内部的电线（图中未画出）与所述副电机41电连，所述导电铜刷25固定在底座1内部，并通过电线（图中未画出）与电源6、开关61电连。

本实施例在使用时，将黑板7视为太阳，旋转主轴2视为地球，使月球模型5涂黑的一面面向学生，另一面面向黑板7，此时，月球模型5位于黑板7和旋转主轴2正中间，显示屏62中显示月球模型5涂黑的一面，表示农历初一，月相为新月，如图1或3所示，通过开关61启动所述主电机21、副电机41、摄像22和显示屏62，月球模型5开始自转，并围绕旋转主轴2进行公转，随着转动，月球模型5涂黑的一面始终面向学生，从而模拟太阳照射面的相对面，因旋转主轴2和旋转副轴4的角速度相同，当旋转主轴2和旋转副轴4转动180度时，显示屏62中显示月球模型未涂黑一面，即月球的光照面，表示农历十五，月相为满月，如图4或5所示，所述旋转主轴2和旋转副轴4继续转动，月相从满月变化至新月，如图1或3所示。在整个转动过程中，学生可以通过显示屏62清晰地观察月相在一个农历月中的变化过程，与此同时，还可通过观察旋转主轴2、月球模型5和黑板7的相对位置，来模拟月球自转、公转过程中，月球、地球和太阳的相对位置，从而更加深刻、直观的理解月相的变化原理，加深教学理解。

在本实施例中，如图6所示，所述摄像头22与显示屏62之间连接有解码器63，底座1侧部还设置有与所述解码器63连接的数据接口64，用于连接外接显示设备，便于教学演示。

如图7所示，所述底座1上表面设置有围绕所述旋转主轴2的日期刻度11，该日期刻度11为农历刻度，从初一、初二直至三十逆时针设置，并且，在初一和十五处设有文字标记“初一”和“十五”，当所述月球模型5对应初一时，摄像头22正对月球模型5涂黑的一面，显示屏61显示的月相为新月。

进一步地，所述旋转主轴2下部固定有与所述固定杆3平行且位于同一竖直面上的日期指针26，随旋转主轴2同步转动，通过该日期指针26和日期刻度11，便于直观清楚的观察农历日期，便于月相变化的理解。

在本实施例中，所述底座11为圆柱形或圆台形底座，其表面设置有若干个月相图12，所述月相图12与所述日期刻度11相对应，初一对应新月月相图，初五对应峨眉月月相图，初七、初八对应上弦月月相图，十五对应满月月相图，二十二、二十三对应下弦月月相图，二十五对应峨眉残月月相图，对应显示屏62显示的月相变化，增强教学效果。

实施例2

本实施例是基于实施例1的，其技术方案与实施例1基本相同，区别在于：

如图8所示，所述主电机21和副电机41电连有日期调节组件8，包括设置在底座1内的控制主板81、与控制主板81电连的对应日期刻度11设置的多个传感器82、与控制主板81电连的调节旋钮83和与调节旋钮83、控制主板81电连的日期显示屏84，所述传感器82为反射式光电传感器，嵌设在所述底座1上表面，与所述日期指针26配合使用，所述传感器82设置有对应日期刻度11初一、初二至三十的三十个，记为S1~S30，所述控制主板81与所述电源6电连。在使用时，通过调节旋钮83和日期显示屏84的配合，设定需要观察的日期，如初六，此时，所述控制主板81控制主电机21和副电机41转动，月球模型5在自转的同时开始围绕旋转主轴2转动，当日期指针26转动至传感器S6上方时，传感器S6发出的光经所述日期指针26反射，又被传感器S6接收，并传递信号至所述控制主板81，控制主板81停止主电机21和副电机22，此时，显示屏62显示的月相为初六的月相，即为峨眉月，如图9或10所示。该日期调节组件8能够根据给定的日期指令，快速准确的演示当天的月相和月球、地球、太阳的位置关系，演示效果好。

在本实施例中，所述日期调节组件8还包括电连在控制主板81与电源6之间的工作开关85以及与控制主板81电连的启动按钮86。当需要使用日期调节组件8时，按动所述工作开关85，此时，所述控制主板81控制所述主电机21和副电机41停止运行，停止月相的自动演示，然后通过调节旋钮83和日期显示屏84设定日期指令，通过启动按钮86重新启动主电机21和副电机22，驱动旋转主轴2和旋转副轴4转动，直至月球模型5移动至对应的日期，然后再次停止所述主电机21和副电机41；当再次按动工作开关85时，停止日期调节功能，所述主电机21和副电机41继续控制进行月相的自动演示。

其中，所述调节旋钮83为旋钮式可调电阻，电连于所述控制主板81，在本实施例中，所述控制主板81为可编程电路板，预先通过计算机对可编程电路板进行编程，使每个所述传感器82对应不同的电流信号，通过旋转所述调节旋钮83以改变通过的电流，产生不同的电流信号，经控制主板81接收处理后，显示不同的日期，并配合各传感器82实现日期调节功能。在本实施中，所述调节旋钮调节83的电流为设定值，所述传感器82接受的电流信号为标准值，当日期指针26转动至对应的传感器82上方，该传感器82产生电流信号，当这个电流信号的标准值与所述设定值相同时，控制主板81控制所述主电机21和副电机41停止转动，此时，显示的月相即为演示当天的月相。

作为优选，所述显示屏62与所述控制主板81电连，所述显示屏62能够实时显示对应的演示日期，便于教学理解。并且，在本实施例中，所述主电机21和副电机41与所述控制主板81电连。

Claims (10)

1.一种新型月相演示仪，其特征在于：包括底座（1）、位于底座（1）中心的旋转主轴（2）、位于旋转主轴（2）上部且水平设置的固定杆（3）、设置在固定杆（3）端部并与所述旋转主轴（2）平行的旋转副轴（4）和固定在旋转副轴（4）端部的月球模型（5），所述月球模型（5）的一半完全涂黑，所述底座（1）内设置有驱动所述旋转主轴（2）逆时针转动的主电机（21），所述固定杆（3）端部设置有驱动所述旋转副轴（4）顺时针转动的副电机（41），所述旋转主轴（2）和旋转副轴（4）旋转的角速度大小相同，所述旋转主轴（2）顶端设置有对准所述月球模型（5）的摄像头（22），所述底座（1）侧部设置有连接所述摄像头（22）的显示屏（62），所述主电机（21）、副电机（41）、摄像头（22）和显示屏（62）均电连于同一电源（6）和开关（61）。

2.根据权利要求1所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述摄像头（22）与显示屏（62）之间连接有解码器（63），底座（1）侧部还设置有与所述解码器（63）连接的数据接口（64）。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述旋转主轴（2）外侧固定设置有导电铜圈（24），所述底座内设置有与所述导电铜圈（24）适配的导电铜刷（25），所述导电铜圈（24）通过固定在旋转主轴（2）和旋转副轴（4）内部的电线与所述副电机（41）电连，所述导电铜刷（25）与电源（6）、开关（61）电连。

4.根据权利要求3所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述底座（1）上表面设置有围绕所述旋转主轴（2）的日期刻度（11），该日期刻度（11）为农历刻度，从初一、初二直至三十逆时针设置。

5.根据权利要求1或4所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述旋转主轴（2）下部固定有与所述固定杆（3）平行且位于同一竖直面上的日期指针（26），随旋转主轴（2）同步转动。

6.根据权利要求5所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述底座（1）1为圆柱形或圆台形底座，其表面设置有若干个月相图（12），所述月相图（12）与所述日期刻度（11）相对应。

7.根据权利要求5所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述主电机（21）和副电机（41）电连有日期调节组件（8），包括设置在底座（1）内的控制主板（81）、与控制主板（81）电连的对应日期刻度（11）设置的多个传感器（82）、与控制主板（81）电连的调节旋钮（83）和与调节旋钮（83）、控制主板（81）电连的日期显示屏（84），所述传感器（82）为反射式光电传感器，嵌设在所述底座（1）上表面，与所述日期指针（26）配合使用，所述传感器（82）设置有对应日期刻度（11）初一、初二至三十的三十个，所述控制主板（81）与所述电源（6）电连。

8.根据权利要求7所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述日期调节组件（8）还包括电连在控制主板（81）与电源（6）之间的工作开关（85）以及与控制主板（81）电连的启动按钮（86）。

9.根据权利要求7或8所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述调节旋钮（83）为旋钮式可调电阻，电连于所述控制主板（81）。

10.根据权利要求9所述的一种新型月相演示仪，其特征在于：所述显示屏（62）与所述控制主板（81）电连，所述主电机（21）和副电机（41）与所述控制主板（81）电连。

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