[实用新型]一种能量转换演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能量转换演示装置，适用于在中学物理课教学中用来演示能量转换的演示装置，属于物理实验技术领域。

背景技术

能量是可以有多种形式存在的，例如有热能、机械能、电能、势能等等。而且能量既不能产生也不能消失，能量只能从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。也就是说通过能量转换把一种形式存在的能量可以转变成另一种形式存在的能量。

尽管各种能量的表现形式大不相同，但是，每种能量都能采用一种方式来测量，这样就能够清楚有多少能量由一种形式转化为另一种形式。不论什么时候，一个地方或一种形式的能量减少了，另一个地方或另一种形式就会增加同样数量的能量。在一个系统中不论发生渐变还是骤变，只要没有能量进入或者离开这个系统，那么系统内部各种能量之和将不发生变化。

例如：机械能可以转换成电能，这个过程是通过切割电磁圈的磁感应线，可以使机械能转化为电能。借助电磁感应效应，人类设计了电机，在电机中，机械能和电能是可以互逆转换的。

在高中物理教学中，为了让学生能够更好掌握各种能量是可以相互转换的这一观点，尤其是在高中物理教材中机械能与电能等章节要求在课堂上演示各种能量相互转化的关系，做好这个演示实验，不但可以帮助学生理解各种能量是可以相互转化这个十分重要的观点，同时可以引起学生学习物理学的浓厚兴趣和强列的求知欲，对于一个学生来说，这个实验是非常必要的，但是目前国内还没有类似的能量转换演示实验装置。

发明内容

鉴于上述情况，本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种能量转换演示装置，该演示装置可以非常形象直观的演示物体的动能、势能、机械能等各种能量形式的相互转化过程。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种能量转换演示装置，包括底板及置于底板上的水平轨道和第一环形轨道，所述第一环形轨道与水平面垂直设置，所述水平轨道的末端与第一环形轨道的初始端相连，在水平轨道的中后段设有碰撞球，所述水平轨道上设有碰撞球加速机构。

优选地，所述演示装置还包括第二环形轨道，所述第二环形轨道置于底板上，所述第一环形轨道的末端与所述第二环形轨道的初始端相连，所述第二环形轨道与水平面垂直设置，且第二环形轨道的高度低于第一环形轨道的高度。

优选地，所述第二环形轨道的末端通过一过渡段与一斜坡轨道初始端相连，所述斜坡轨道的初始端高于第二环形轨道的末端，所述斜坡轨道的初始端高于斜坡轨道的末端。

优选地，所述过渡段为弧形结构，所述碰撞球在斜坡轨道上的运动方向与水平轨道运动方向相反。

优选地，所述斜坡轨道的下面设有支撑部，所述斜坡轨道的末端设有挡板。

优选地，在水平轨道的初始段为斜坡结构，且水平轨道初始端高于水平轨道的末端。

优选地，所述第一环形轨道与第二环形轨道之间通过轨道连接部过渡，所述轨道连接部的下面设有支撑部。

优选地，所述碰撞球加速机构由设置在水平轨道上的多个钕磁铁及置于钕磁铁两侧的碰撞球组成，所述碰撞球与钕磁铁磁性相吸。

优选地，所述钕磁铁为三个，依次设置在水平轨道上，所述钕磁铁的两侧分别设为传入侧和传出侧。

优选地，所述碰撞球加速机构由设置在水平轨道上的多个钕磁铁，在每个钕磁铁与水平轨道初始端相反的方向一侧设有两个碰撞球，所述碰撞球均与钕磁铁磁性相吸。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过水平轨道及其上的碰撞球加速机构，使碰撞球在第一环形轨道上运动并运行到最高点，本实用新型演示装置非常生动形象直观地向学生演示了物体的动能、重力势能等各种能量形式的相互转化，对于学生理解能量转化关系有很大帮助，而且本实用新型具有结构简单、操作方便、不需调试即可使用，便于推广等优点。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型能量转换演示装置结构示意图。

图2为本实用新型能量转换演示装置初始状态结构示意图。

图3为本实用新型能量转换演示装置第六碰撞球运行到第一环形轨道的结构示意图。

图4为本实用新型能量转换演示装置第六碰撞球运行到第二环形轨道的结构示意图。