[发明专利]一种自动教学演示装置

说明书

本发明涉及一种自动教学演示装置，包括铁球、首尾相连封闭的轨道；轨道上具有储能提升段和释能下落段；释能下落段具有斜坡，斜坡上具有延其滚动的滚筒，滚筒内部具有螺线形轨道，螺线形轨道侧壁的中心具有中孔，中孔的位置对铁球下落的位置，铁球进入中孔后在重力作用下沿螺线形轨道内滚动，带动滚筒沿斜坡向上滚动，期间，铁球与滚筒整体的物理重心下降；储能提升段带动铁球向上提升运动，提升铁球的释能。本发明可以一直往复运行而不会停下来；可以对势能和动能之间的转化等物理原理进行较好的趣味演示；容易激起人们的好奇心，寓教于乐；滚筒及其内部的螺线形轨道设计巧妙。

技术领域

本发明涉及一种自动教学演示装置，属于教学演示技术领域。

背景技术

哥德堡装置是一种设计精密而复杂的机械，以迂回曲折的方法去完成一些非常简单的工作，因其趣味性而广受欢迎。哥德堡装置可以设计多个环节，每个环节中包含着各种简单的机械原理，如杠杆、滑轮、碰撞等。通过接连不断的运动传递，不断触发下一个环节的动作，最后完成某一工作。

现有的哥德堡装置多为一次性的，每次演示完毕，就是一片“废墟”，要想再一次演示，就要重新搭建、复位。很耗时费力，所以不适于展厅展示。此外，现有的哥德堡装置，比较重视趣味性，在科学原理演示方面设计不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动教学演示装置，可以一直往复运行而不会停下来。同时可以对势能和动能之间的转化等物理原理进行较好的趣味演示，容易激起人们的好奇心，寓教于乐。

本发明采取以下技术方案：

一种自动教学演示装置，包括铁球、首尾相连封闭的轨道；所述轨道上具有储能提升段和释能下落段；所述释能下落段具有斜坡4，斜坡4上具有延其滚动的滚筒，所述滚筒内部具有螺线形轨道，螺线形轨道侧壁的中心具有中孔1，中孔1的位置对铁球下落的位置，铁球进入中孔后在重力作用下沿螺线形轨道内滚动，带动滚筒沿斜坡4向上滚动，期间，铁球与滚筒整体的物理重心下降；斜坡4的前段是上坡段，后段是下坡段，铁球至螺线形轨道末端离开滚筒时，正好进入下坡段，此时滚筒在重力作用下沿上坡段向后倒退至初始位置，迎接下一位次的铁球；所述储能提升段带动铁球向上提升运动，提升铁球的释能。

进一步的，所述螺线形轨道是渐开线形状。

进一步的，所述滚筒两侧具有侧板2，所述侧板是透明材质。

更进一步的，所述侧板2外侧还具有可拆卸的不透明盖板。

进一步的，所述滚筒两侧具有侧板2，所述侧板是透明度可调节的材质。

进一步的，所述储能提升段包括皮带轮7、驱动轮9，其上套设皮带10，皮带10上固定设置磁铁13，所述磁铁13吸附铁球，并带动铁球向上运动。

本发明的有益效果在于：

1)通过储能提升段提升储能，通过释能下落段下落释能，可以一直往复运行而不会停下来；

2)可以对势能和动能之间的转化等物理原理进行较好的趣味演示，自动教学演示的效果较好；

3)容易激起人们的好奇心，寓教于乐；

4)滚筒及其内部的螺线形轨道设计巧妙，并对滚筒设置透明侧板和不透明盖板，有利于提升教学演示的效果。

附图说明

图1是本发明自动教学演示装置中，释能下落段中的滚筒的示意图。

图2是本发明自动教学演示装置中，释能下落段中的滚筒在轨道上的运行示意图。

图3是本发明自动教学演示装置中，储能提升段的示意图。