一种模拟演示四季变换的操作仪制造技术

一种模拟演示四季变换的操作仪，包括电源、遮光罩、激光笔、菲涅尔透镜和地球仪，遮光罩右侧设有开口，电源设置在遮光罩内部中心，电源设置在菲涅尔透镜的焦点上；所述地球仪包括球体、框架、底座和墨笔，球体活动设置在框架上；框架设置在底座上，框架上设有墨笔，框架下部设有滑槽，底座的顶端可在滑槽内滑动，滑槽内依次设有夏至位、春秋分位、冬至位。本实用新型专利技术整体装置简单，却能直观地显示地球自转公转导致的昼夜交替、四季变换下的南北回归线内太阳直射点的轨迹变换、南北极圈内的极昼极夜现象、昼夜晨昏线的显示以及与南北极圈的位置关系等地理现象，学生通过动手操作可加深对此抽象知识的理解。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟演示四季变换的操作仪
本技术涉及教学设备领域，具体涉及一种模拟演示四季变换的操作仪。
技术介绍
在中学教学或科普宣传的过程中，有关于天文地理中的地球自转、地球绕太阳公转导致的地理现象的解释过于抽象，例如包含晨昏线、南北回归线、南北极圈、极昼极夜现象、太阳直射点等，因此需要一种演示操作仪用来供讲解学习或宣传用。
技术实现思路
根据
技术介绍
提出的问题，本技术提供一种模拟演示四季变换的操作仪来解决，接下来对本技术做进一步地阐述。一种模拟演示四季变换的操作仪，其特征在于：包括电源、遮光罩、激光笔、菲涅尔透镜和地球仪，遮光罩右侧设有开口，电源设置在遮光罩内部中心，电源产生的光束将从开口射向菲涅尔透镜，电源设置在菲涅尔透镜的焦点上；遮光罩内侧刷有黑漆，菲涅尔透镜产生的平行光射向地球仪；所述地球仪包括球体、框架、底座和墨笔，所述球体与框架连接，球体的转轴贯穿球体的中心；框架设置在底座上，框架上设有墨笔，框架下部设有滑槽，底座的顶端可在滑槽内滑动，滑槽内设有三个固定位，最左侧为夏至位，中间为春秋分位，最右侧为冬至位。当底座位于夏至位时，此时转轴与竖直方向的夹角为23.26°，模拟黄赤交角，此时地球仪模拟的地球的夏至时节；当底座位于春秋分位时，此时转轴竖直，此时地球仪模拟的时地球的春分以及秋分时节；当底座位于冬至位时，此时转轴与竖直方向的夹角也设置为23.26°，模拟黄赤交角，此时地球仪模拟的地球的冬至时节。遮光罩开口的相对一侧设有激光笔，将激光笔射向菲涅尔透镜，调节菲涅尔透镜，使得菲涅尔透镜的中心对准激光点，此时激光束依旧经过菲涅尔透镜的中心射出，并照射在地球仪上。对于位置的校准，将地球仪的框架移动到春秋分位，此时激光束折射在球体上的位置即模拟的太阳折射点，调节地球仪的位置，使得激光束投射在球体的最大径上，完成安装位置的校验。有益效果：与现有技术相比，本技术整体装置简单，却能直观地显示地球自转公转导致的昼夜交替、四季变换下的南北回归线内太阳直射点的轨迹变换、南北极圈内的极昼极夜现象、昼夜晨昏线的显示以及与南北极圈的位置关系等地理现象，能使得学生自己动手操作，加深对此抽象知识的理解。附图说明图1：本技术的结构示意图；图2：本技术的地球仪的结构示意图；图3：本技术校准示意图；图4：本技术模拟冬至时节的模拟示意图；图5：本技术模拟春分以及秋分时节的模拟示意图；图6：本技术模拟夏至时节的模拟示意图；图7：本技术模拟一年之中太阳直射点位置移动的模拟示意图；图8：本技术模拟冬至日地球晨昏线位置情况的模拟示意图；图中：电源1、激光笔2、遮光罩3、菲涅尔透镜4、地球仪5、球体51、框架52、转轴53、底座54、墨笔55、滑槽56、夏至位57、春秋分位58、冬至位59、南回归线510、南极圈511、赤道513、北极圈512、北回归线514、轨迹线515、晨昏线516、电机6。具体实施方式下面结合附图1-8对本技术的实施例做具体阐述。值得说明的是，说明书附图中的阴影部分为始终不发光的部位，也即始终不被光线照射的部位。如附图1所示，一种模拟演示四季变换的操作仪，包括：电源1、遮光罩3、激光笔2、菲涅尔透镜4和地球仪5，遮光罩3右侧设有开口，电源1设置在遮光罩3内部中心，电源1产生的光束将从开口射向菲涅尔透镜4，电源1设置在菲涅尔透镜4的焦点上，电源1产生的光束透过菲涅尔透镜4形成平行光束，模拟平行的太阳光；遮光罩3内侧刷有黑漆，吸收电源1发射的光，不产生反射光束，避免发出不经过菲涅尔透镜4的焦点的光束射向菲涅尔透镜4，进而产生非平行光束；菲涅尔透镜4产生的平行光射向地球仪5，模拟平行的太阳光直射在地球表面。如图2所示，地球仪5包括球体51、框架52、底座54和墨笔55；所述球体51与框架52连接，球体51的转轴53贯穿球体51的中心，球体51可绕着转轴53旋转，转轴53相当于地球自转的转轴，模拟地球的自转。框架52设置在底座54上，框架52上设有墨笔55，框架52下部设有滑槽56，底座54的顶端可在滑槽56内滑动，使用时底座54位置不动，框架52移动，从而使得转轴53与平行光的夹角变化，模拟一年四季地球绕太阳公转时地球自转轴的变化；滑槽56内设有三个固定位，最左侧为夏至位57，中间为春秋分位58，最右侧为冬至位59。当底座54位于夏至位57时，此时转轴53与竖直方向的夹角为23.26°，模拟黄赤交角，此时地球仪5模拟的地球的夏至时节；当底座54位于春秋分位58时，此时转轴53竖直，此时地球仪5模拟的时地球的春分以及秋分时节；当底座54位于冬至位59时，此时转轴53与竖直方向的夹角也设置为23.26°，模拟黄赤交角，此时地球仪5模拟的地球的冬至时节。为提高模拟装置的精确性，需对菲涅尔透镜4、玻璃罩5和地球仪5的位置进行精确的调节设置。如图3所示，在遮光罩3开口的相对一侧设有激光笔2，将激光笔2射向菲涅尔透镜4，调节菲涅尔透镜4，使得菲涅尔透镜4的中心对准激光点，此时激光束依旧经过菲涅尔透镜4的中心射出。将地球仪5的框架52移动到春秋分位58，此时激光束折射在球体51上的位置即模拟的太阳折射点，根据地理常识可知，春秋分位时，太阳直射点位于赤道上，即球体51的最大径上，调节地球仪5的位置，使得激光束投射在球体51的最大径上，完成安装位置的校验。如附图4所示，模拟地球的冬至时节，此时太阳直射地球的南回归线，北半球昼短夜长，北极圈内出现极夜现象，北半球处于冬季；南半球昼长夜短，南极圈511出现极昼现象，南半球处于夏季。此时，可将框架52位于冬至位59，转轴53与竖向所夹得角为23.26°(即黄赤交角)，在开启电源1后，平行光直射在地球仪5上，可以看出，球体51顶部有一块不被照亮区域，即接收不到光束的区域，并且旋转球体，这块区域始终接收不到光束。在球体51上部正对面向光束的一侧，有一个发光区域的最高点，用墨笔55的笔头点住此点，旋转球体51，逐步可得一条位于球体51上部的圆，即模拟地球的北极圈512。北极圈512内，随着球体51的自转，始终接收不到光束，即模拟地球在冬至时节北极圈内的极夜现象。同时，在球体51的另一端，可以发现，有一块区域始终处于光束的照射下，不论球体51是否旋转，在球体51下半部背对光束的一侧，有一个不被照亮区域的最低点，用墨笔55的笔头点住此点，旋转球体51，逐步可得一条位于球体51上部的圆，即模拟地球的南极圈511。北极圈511内，始终处于光束照射下，即模拟地球在冬至时节南极圈内的极昼现象。关闭电源1，将电源1旋转180°，打开激光笔2，此时可以在球体51上发现激光点，用墨笔55的笔头点在激光点位置，旋转球体51，墨笔55逐步描绘出激光点的移动位置，最终得到一个圆。激光点模拟的是太阳直射点的位置变化，可以发现，当框架52处于冬至位59时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟演示四季变换的操作仪，其特征在于：包括电源(1)、遮光罩(3)、菲涅尔透镜(4)和地球仪(5)，遮光罩(3)右侧设有开口，电源(1)设置在遮光罩(3)内部中心，电源(1)产生的光束将从开口射向菲涅尔透镜(4)，电源(1)设置在菲涅尔透镜(4)的焦点上；遮光罩(3)内侧刷有黑漆，菲涅尔透镜(4)产生的平行光射向地球仪(5)；/n所述地球仪(5)包括球体(51)、框架(52)、底座(54)和墨笔(55)，所述球体(51)与框架(52)连接，球体(51)的转轴(53)贯穿球体(51)的中心；框架(52)设置在底座(54)上，框架(52)上设有墨笔(55)，框架(52)下部设有滑槽(56)，底座(54)的顶端可在滑槽(56)内滑动，滑槽(56)内设有三个固定位，最左侧为夏至位(57)，中间为春秋分位(58)，最右侧为冬至位(59)。/n

【技术特征摘要】
1.一种模拟演示四季变换的操作仪，其特征在于：包括电源(1)、遮光罩(3)、菲涅尔透镜(4)和地球仪(5)，遮光罩(3)右侧设有开口，电源(1)设置在遮光罩(3)内部中心，电源(1)产生的光束将从开口射向菲涅尔透镜(4)，电源(1)设置在菲涅尔透镜(4)的焦点上；遮光罩(3)内侧刷有黑漆，菲涅尔透镜(4)产生的平行光射向地球仪(5)；
所述地球仪(5)包括球体(51)、框架(52)、底座(54)和墨笔(55)，所述球体(51)与框架(52)连接，球体(51)的转轴(53)贯穿球体(51)的中心；框架(52)设置在底座(54)上，框架(52)上设有墨笔(55)，框架(52)下部设有滑槽(56)，底座(54)的顶端可在滑槽(56)内滑动，滑槽(56)内设有三个固定位，最左侧为夏至位(57)，中...

【专利技术属性】
技术研发人员：严如玉，
申请(专利权)人：严如玉，
类型：新型
国别省市：江西;36