CN213659783U - 一种力学主题科普教育资源包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于科普教育用具技术领域，公开了一种力学主题科普教育资源包，操作架设置有底板，底板后端焊接有立板，底板和立板中间焊接有连接板；操作架内侧设置有磁铁游戏装置、应力实验装置、漂浮小球装置、空中漂浮实验装置、拱桥实验装置、握力实验装置、四通悬球实验装置、风轮实验装置、旋转磁体实验装置、临界点实验装置或地震台实验装置。本实用新型通过力学资源包可以让学生们以互动的形式参与到各个活动中，对重力、浮力、磁力、弹力、压力、应力等力学知识有了深刻的理解，启发他们在以后的生活中，可以充分应用这些力学原理解决生活中的实际问题，可应用于各类科技馆、青少年活动中心、学校实验室、公益基金会、幼儿园、社区等场所进行科普教育。

Description

一种力学主题科普教育资源包

技术领域

本实用新型属于科普教育用具技术领域，尤其涉及一种力学主题科普教育资源包。

背景技术

目前：国内科普教具面临形式单一不新颖、教育内容不成体系、教具互动性弱、教具移动不方便等诸多问题，不能满足目前科普教学的实际需求。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：国内科普教具面临形式单一不新颖、教育内容不成体系、教具互动性弱、教具移动不方便等诸多问题，不能满足目前科普教学的实际需求。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种力学主题科普教育资源包。

本实用新型是这样实现的，一种力学主题科普教育资源包设置有：

操作架；

所述操作架设置有底板，所述底板后端焊接有立板，所述底板和立板中间焊接有连接板；

所述操作架内侧设置有磁铁游戏装置、应力实验装置、漂浮小球装置、空中漂浮实验装置、拱桥实验装置、握力实验装置、四通悬球实验装置、风轮实验装置、旋转磁体实验装置、临界点实验装置或地震台实验装置。

进一步，所述磁铁游戏装置设置有多个磁铁盒，所述磁铁盒里侧设置有多边形磁铁，所述多边形磁铁中间设置有磁力指针。

进一步，所述应力实验装置设置有封闭盒，所述封闭盒中安装有灯，所述封闭盒上侧中间嵌装有贴有偏振膜的透明玻璃，所述封闭盒上侧放置有塑料制品。

进一步，所述漂浮小球装置设置有风机罩，所述风机罩出风口处放置有小球。

进一步，所述空中漂浮实验装置设置有风机盒，所述风机盒内部通过螺栓固定有风机，所述风机盒上端安装有导风板，所述导风板上端放置有不同形状的塑料板。

进一步，所述拱桥实验装置设置有两个相对的桥墩积木，两个相对的积木桥墩中间设置有多个桥梁积木。

进一步，所述握力实验装置设置有手握压力传感器，所述手握压力传感器侧面嵌装有显示屏。

进一步，所述四通悬球实验装置设置有封闭空间，所述封闭空间内通过螺栓固定有风机，所述封闭空间上端连通有多个气管，所述气管里侧套设有密封球，所述气管外端套设有端口。

进一步，所述风轮实验装置设置有多个风扇，所述风扇出风口外侧设置有风轮，所述风轮底部通过磁铁吸附在底板上。

进一步，所述旋转磁体实验装置设置有通过四根金属管支撑的挂架，所述挂架中间通过拉绳悬挂有磁体，所述磁体下端设置有多个吸附在底板上的磁扣。

进一步，所述地震台实验装置设置有电机仓，所述电机仓内部通过螺栓固定有偏心电机，所述电机仓上侧中间嵌装有与偏心电机传动连接的摆动板，所述摆动板上端放置有通过多个磁力棒和磁力球搭建的结构框架。

进一步，所述临界点实验装置包括设置有盒子，盒子内部放置有多个卡片，所述盒子上端盖设有盖子。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：

本实用新型通过力学资源包，让学生们以互动的形式参与到各个活动中，对重力、浮力、磁力、弹力、压力、应力等力学知识有了深刻的理解，启发他们在以后的生活中，可以充分应用这些力学原理解决生活中的实际问题。

将动手实验和科学内容紧密结合，通过对每个知识点的拓展延伸，让学生们进一步加深对相关知识的认识和理解；运用循序渐进的思维方式，让学生们学习相关知识的同时，锻炼发现问题、分析问题、解决问题的能力，从而促进培养青少年活跃的思维方式和科学探究理念。可广泛应用于各类科技馆、青少年活动中心、学校实验室、公益基金会、幼儿园、社区等场所进行科普教育。

本实用新型具有以下优点：1、资源包教育主题多样化、系列化；2、资源包轻巧、方便、灵活，易于携带和运输；3、资源包外型设计上采用卡口式，便于叠加和拆装；4、资源包具有极强的互动性、参与性、科普性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的磁铁游戏装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的应力实验装置结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的漂浮小球装置结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的空中漂浮实验装置结构示意图。

图5是本实用新型实施例提供的拱桥实验装置结构示意图。

图6是本实用新型实施例提供的握力实验装置结构示意图。

图7是本实用新型实施例提供的四通悬球实验装置结构示意图。

图8是本实用新型实施例提供的风轮实验装置结构示意图。

图9是本实用新型实施例提供的旋转磁体实验装置结构示意图。

图10是本实用新型实施例提供的地震台实验装置结构示意图。

图11是本实用新型实施例提供的临界点实验装置结构示意图。

图中：1、底板；2、立板；3、连接板；4、磁铁盒；5、磁力指针；6、封闭盒；7、透明玻璃；8、塑料制品；9、风机罩；10、小球；11、风机盒；12、导风板；13、塑料板；14、桥墩积木；15、桥梁积木；16、手握压力传感器； 17、显示屏；18、封闭空间；19、气管；20、端口；21、风扇；22、风轮；23、金属管；24、挂架；25、磁体；26、磁扣；27、电机仓；28、摆动板；29、磁力棒；30、磁力球；31、盒子；32、盖子；33、卡片。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种力学主题科普教育资源包，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

本实用新型实施例提供的一种力学主题科普教育资源包的操作架设置有底板1，底板1后端焊接有立板2，底板1和立板2中间焊接有连接板3；操作架内侧设置有磁铁游戏装置、应力实验装置、漂浮小球装置、空中漂浮实验装置、拱桥实验装置、握力实验装置、四通悬球实验装置、风轮实验装置、旋转磁体实验装置、临界点实验装置或地震台实验装置。

如图1所示，本实用新型实施例提供的磁铁游戏装置中，将磁铁盒4放置在操作底板1上，移动磁铁盒4的间距和位置，同性相吸，异性相斥，磁铁盒内的磁力指针5受到外力作用，发生偏转。

活动描述：有五个六边形中均含着一个磁铁。学生们可以把这些六边形摆放成各种各样的图形。磁铁的北极和南极分别被涂上了橘黄色和蓝色作为标识。学生们可以看见这些相同的磁极将相互排斥(如：蓝色遇到蓝色、橘黄色遇到橘黄色)。相反，如果两个相反的磁极(如：蓝色遇到橘黄色或橘黄色遇到蓝色)相遇时，将会相互吸引。当旋转这些图案中的其中一个磁铁时，他们能观察到周围磁铁的相互作用。

活动目的：通过这个活动，让学生们了解到磁极的相互作用力等特性。

如图2所示，本实用新型实施例提供的应力实验装置中，封闭盒6中装有灯，灯光透过贴偏振膜的透明玻璃7，发生偏振产生偏振光，塑料制品8受到外力作用，由各向同性变成各向异性并展现出对光的双折射的现象。使光沿着两个主应力方向分解为两个折射路、率不同的平面偏振光，其传播速度不同，产生光程差，这样光通过3D眼镜，就变成了平面震动波产生光干涉现象，出现彩色条纹。

活动描述：本展项备有多种不同形状的亚克力桥梁和扳手。学生们带上特制的偏振滤光眼镜，在交叉的亚克力桥上施加压力，他们会发现施压位置会出现彩色的应力效果。试试：施压不同，表现出来的现象是否有所不同呢？

活动目的：通过参与此活动，让学生们对“应力”有一个初步的认识和了解。

如图3所示，本实用新型实施例提供的漂浮小球装置中，风机罩9中的风机工作产生直流风，将小球10放置在出风口处，气流吹动小球，产生的浮力克服小球的重力，使小球漂浮在空中。

活动描述：参与者将小球放在旋转盘的喷嘴上，会看到一个神奇的现象：小球漂浮在空中。当旋转盘的喷嘴顺着箭头旋转时，小球也顺着喷嘴的旋转方向按其频率漂浮并移动。当旋转盘处于垂直位置时，小球将向旋转盘靠近。想一想：小球为什么掉不下来？如果有几种不同材料的小球，表现出来是否有所不同？

活动目的：通过观察，让学生们了解到柏努利效应原理和应用。

如图4所示，本实用新型实施例提供的空中漂浮实验装置中，风机盒11中的风机工作产生气流，将不同形状的塑料板12放置在导风板13上面，气流通过导风板溢流出来，气流产生的浮力大于塑料板的重力，塑料板漂浮在空中。

活动描述：带有小孔的白色台面上摆放这不同形状和尺寸的黄色塑料平板。打开电源后，黄色塑料平板在小孔的气流吹动下将会漂浮在台面上。我们也可以发现：表面积较大的平板可以搭载那些自身不具备漂浮能力的平板上。同时，请思考：哪种形状的平板漂浮最难漂起来？

活动目的：通过这个实验，让同学们了解重力与浮力的相互作用，以及物体表面积、承载重量等等对其的影响。

如图5所示，本实用新型实施例提供的拱桥实验装置中，多个桥梁积木15，拼成桥梁固定在桥墩积木14上，积木块自身的重量可以分解成垂直接触面的分力，接触面受到压力产生摩擦力，使桥梁可以保持平衡。

活动描述：学生们用形状各异的积木搭起一座小桥，试着用手指在小桥的不同位置施压，测量小桥的承受力。探讨桥是怎样承受重量的，怎样才能保证小桥不会塌陷？

活动目的：通过本次活动，使得学生们学习桥的结构与受力关系。

如图6所示，本实用新型实施例提供的握力实验装置中，手握压力传感器 16，压力检测模块将传感器检测到的压力实时转换成电信号，输入到显示屏17 中，数值以波形显示出来，实时显示手部握力。

活动描述：孩子们握紧展项中手柄，内置的软件将会计算并显示出握力大小(以牛为单位)。测一测：左手与右手的握力差异。如果按住长时间紧握握力测试器的手柄，观察它会发生什么变化？

活动目的：通过本次活动，测试两只手握力的大小，学习力学知识。

如图7所示，本实用新型实施例提供的四通悬球实验装置中，封闭空间18 中的风机工作产生气流，气流进入四个互相导通的气管19中，在气压的作用下推动气管中的密封球运动，堵塞任意气管端口20，气管中的气压发生变化，密封球位置随气压变动。

活动描述：该展项中有四个软管分别装有不同颜色的小球。按下按钮，在气流的作用下小球漂到软管的另一端。学生们可以通过移动软管的位置以及堵塞软管两端来控制气流，从而改变小球在软管中的位置。试一试：怎样才能使得小球上升、降落？有怎样才能使得小球改变方向？你能实现小球盘旋吗？

活动目的：通过参与此项试验，让学生们学习物体在气流中如何运动及受那些因素影响的知识。

如图8所示，本实用新型实施例提供的风轮实验装置中，风扇21转动，风叶带动气流形成风，风轮22底部装由磁铁，吸附在底板1上。风吹风轮，由于风轮扇叶数量、形状和位置不同，转速也不同。

活动描述：孩子们将各种各样的风轮组装起来，以隐藏的电扇作为风源来获取风力。通过实验观察：风轮的转动速度与哪些因素有关？哪个风轮转动的速度最快？它们有什么特点？

活动目的：通过参与此活动，让学生们了解：风机扇叶的数量、形状的不同、风机的位置等因素，怎样影响风机的功率。

如图9所示，本实用新型实施例提供的旋转磁体实验装置中，四根金属管 23支撑起挂架24，磁体25用拉绳悬挂在挂架上。移动底板1上的磁扣26，磁扣26之间产生磁场，磁力迫使磁体25发生旋转。

活动描述：孩子们摆放磁铁，观察摇杆的运动。观察一段时间之后，替换摇杆底座上的磁铁，使摇杆再次摆动。这时，他们会发现摇杆的运动方向和之前的会有所不同。

活动目的：活动目的：通过这个展项，老师让学生探究磁力是怎样作用于摇杆的。

如图10所示，本实用新型实施例提供的地震台实验装置中，电机仓27中的偏心电机带动摆动板28摇动，由磁力棒29和磁力球30搭建成不同的结构固定在底板上，结构受到震动，发生摇晃。

活动描述：学生们把提供的磁铁球和磁铁棒放到摆动板上，形成不同的结构。通过3个按钮启动摆动机构，检测不同结构的稳定性。同时观察这3个按钮分别产生的摆动强度有什么不同？

活动目的：通过这个实验，让学生们学习不同结构的抗震性能有所不同。

如图11所示，本实用新型实施例提供的临界点实验装置中，打开盒子31 的盖子32，取出里面的卡片33，然后盖好盖子32，把卡片33叠放在盒子上，使卡片最右边到达底板上的线标处。通过不同的叠放方法，改变平衡系统的重心位置，当重心移动到盒子外面的区域，平衡状态就会被打破，卡片失去平衡，平衡系统就会瞬间坍塌。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述力学主题科普教育资源包设置有：

操作架；

所述操作架设置有底板，所述底板后端焊接有立板，所述底板和立板中间焊接有连接板；

所述操作架内侧设置有磁铁游戏装置、应力实验装置、漂浮小球装置、空中漂浮实验装置、拱桥实验装置、握力实验装置、四通悬球实验装置、风轮实验装置、旋转磁体实验装置、临界点实验装置或地震台实验装置；

所述四通悬球实验装置设置有封闭空间，所述封闭空间内通过螺栓固定有风机，所述封闭空间上端连通有多个气管，所述气管里侧套设有密封球，所述气管外端套设有端口；

所述临界点实验装置包括设置有盒子，盒子内部放置有多个卡片，所述盒子上端盖设有盖子；

所述旋转磁体实验装置设置有通过四根金属管支撑的挂架，所述挂架中间通过拉绳悬挂有磁体，所述磁体下端设置有多个吸附在底板上的磁扣。

2.如权利要求1所述的力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述磁铁游戏装置设置有多个磁铁盒，所述磁铁盒里侧设置有多边形磁铁，所述多边形磁铁中间设置有磁力指针。

3.如权利要求1所述的力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述应力实验装置设置有封闭盒，所述封闭盒中安装有灯，所述封闭盒上侧中间嵌装有贴有偏振膜的透明玻璃，所述封闭盒上侧放置有塑料制品。

4.如权利要求1所述的力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述漂浮小球装置设置有风机罩，所述风机罩出风口处放置有小球。

5.如权利要求1所述的力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述空中漂浮实验装置设置有风机盒，所述风机盒内部通过螺栓固定有风机，所述风机盒上端安装有导风板，所述导风板上端放置有不同形状的塑料板。

6.如权利要求1所述的力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述拱桥实验装置设置有两个相对的桥墩积木，两个相对的积木桥墩中间设置有多个桥梁积木。

7.如权利要求1所述的力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述握力实验装置设置有手握压力传感器，所述手握压力传感器侧面嵌装有显示屏。

8.如权利要求1所述的力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述风轮实验装置设置有多个风扇，所述风扇出风口外侧设置有风轮，所述风轮底部通过磁铁吸附在底板上。

9.如权利要求1所述的力学主题科普教育资源包，其特征在于，所述地震台实验装置设置有电机仓，所述电机仓内部通过螺栓固定有偏心电机，所述电机仓上侧中间嵌装有与偏心电机传动连接的摆动板，所述摆动板上端放置有通过多个磁力棒和磁力球搭建的结构框架。

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