本实用新型专利技术公开一种利用水能进行能量转换的便携式物理实验教具，使得学生理解关于能量的概念更为直观，而且教师在实验过程中，操作简单，稳定性好，易于携带；发电机的动力输入轴端部连接有竖直设置的转动轴，转动轴的上端连接在发电机的动力输入轴端部，转动轴的下端贯穿上支撑板后设置有止推轴承，止推轴承上侧的转动轴上设置有叶轮，叶轮外侧设置有圆饼型的透明罩体，罩体的径向一侧设置有弧形的导流嘴，通过水泵抽取水箱内的水从导流嘴流出，推动叶轮转动，转动轴与叶轮之间通过轴销连接，转动轴随叶轮转动带动发电机转动，发电机的电荷输出端通过导线与设置在上支撑板上的灯泡电连接。电连接。电连接。
【技术实现步骤摘要】
一种利用水能进行能量转换的便携式物理实验教具
[0001]本技术一种利用水能进行能量转换的便携式物理实验教具，属于教学实验用具
技术介绍
[0002]中学物理中关于能量的描述中提到，能量不会凭空消失，会以不同形式的能量存在并能相互转化，在教学过程中，为了让学生更加直观的理解关系能力的描述，老师们各尽所能，制作出各式各样的实验教具，其中，授权公告号为CN205810212U、CN206058678U和CN206774045U的专利分别从不同角度公开了一种水能转换动能的物理实验教具，这些实验教具极大的方便了学生对能量转化的理解，但在使用过程中发现，这些教具存在携带不方便，能量转化单一的问题，因此，如何设计一种既携带方便，又能展现能量不同形式的转化装置显得迫在眉睫。
技术实现思路
[0003]本技术克服了现有技术存在的不足，提供了一种利用水能进行能量转换的便携式物理实验教具，使得学生理解关于能量的概念更为直观，而且教师在实验过程中，操作简单，稳定性好，易于携带。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种利用水能进行能量转换的便携式物理实验教具，包括上支撑板、下支撑板、水箱、水泵、支撑立板、叶轮、转动轴、发电机和灯泡，所述上支撑板和下支撑板平行设置，且所述上支撑板和下支撑板的两端均竖直设置有支撑立板，所述水箱设置在下支撑板的上侧，所述水箱上设置有水泵，所述发电机设置在上支撑板的上侧，所述发电机的动力输入轴端部连接有竖直设置的转动轴，所述转动轴的上端连接在发电机的动力输入轴端部，所述转动轴的下端贯穿上支撑板后设置有止推轴承，所述止推轴承上侧的转动轴上设置有叶轮，所述叶轮外侧设置有圆饼型的透明罩体，所述罩体的径向一侧设置有弧形的导流嘴，所述导流嘴的出口方向垂直叶轮上的叶片设置，且所述导流嘴的出口刚好对准经过的叶轮上的叶片，所述导流嘴和水泵之间通过连接水管连接，所述罩体和水箱之间设置有回水管，通过水泵抽取水箱内的水从导流嘴流出，推动叶轮转动，所述转动轴与叶轮之间通过轴销连接，所述转动轴随叶轮转动带动发电机转动，所述发电机的电荷输出端通过导线与设置在上支撑板上的灯泡电连接。
[0005]所述支撑立板之间设置有透明的观察门，所述观察门通过合页活动设置在支撑立板上。
[0006]所述透明罩的上侧固定设置在上支撑板的下侧，且所述透明罩和上支撑板之间通过连接柱固定连接在一起。
[0007]所述连接水管上至少设置有一个变径管，所述变径管沿水流方向半径渐变减小。
[0008]所述水箱的上侧设置有注水口，所述下支撑板的下侧设置有凹槽，所述水箱的下侧和凹槽之间设置有贯穿下支撑板的排水管。
[0009]所述上支撑板设置有控制模块，所述控制模块与水泵之间电连接，控制水泵的启停。
[0010]所述回水管呈Y型,所述回水管的上端对称设置在罩体的下侧,所述回水管的下端与水箱连通。
[0011]所述水箱设置在下支撑板的中部，用于增加稳定性。
[0012]本技术与现有技术相比具有的有益效果是：本技术直观的展现了能量以不同的形式存在以及相互之间的转化，使得学生理解关于能量的概念更为直观，而且教师在实验过程中，操作简单，稳定性好，易于携带。
附图说明
[0013]下面结合附图对本技术做进一步的说明。
[0014]图1为本技术的结构示意图。
[0015]图中：1为上支撑板、2为下支撑板、3为水箱、4为水泵、5为支撑立板、6为叶轮、7为转动轴、8为发电机、9为灯泡、10为止推轴承、11为罩体、12为导流嘴、13为连接水管、14为导线、15为观察门、16为连接柱、17为变径管、18为注水口、19为凹槽、20为排水管、21为控制模块、22为回水管。
具体实施方式
[0016]如图1所示，本技术一种利用水能进行能量转换的便携式物理实验教具，包括上支撑板1、下支撑板2、水箱3、水泵4、支撑立板5、叶轮6、转动轴7、发电机8和灯泡9，所述上支撑板1和下支撑板2平行设置，且所述上支撑板1和下支撑板2的两端均竖直设置有支撑立板5，所述水箱3设置在下支撑板2的上侧，所述水箱3上设置有水泵4，所述发电机8设置在上支撑板1的上侧，所述发电机8的动力输入轴端部连接有竖直设置的转动轴7，所述转动轴7的上端连接在发电机8的动力输入轴端部，所述转动轴7的下端贯穿上支撑板1后设置有止推轴承10，所述止推轴承10上侧的转动轴7上设置有叶轮6，所述叶轮6外侧设置有圆饼型的透明罩体11，所述罩体11的径向一侧设置有弧形的导流嘴12，所述导流嘴12的出口方向垂直叶轮6上的叶片设置，且所述导流嘴12的出口刚好对准经过的叶轮6上的叶片，所述导流嘴12和水泵4之间通过连接水管13连接，所述罩体11和水箱1之间设置有回水管22，通过水泵4抽取水箱3内的水从导流嘴12流出，推动叶轮6转动，所述转动轴7与叶轮6之间通过轴销连接，所述转动轴7随叶轮6转动带动发电机8转动，所述发电机8的电荷输出端通过导线14与设置在上支撑板1上的灯泡9电连接。
[0017]所述支撑立板5之间设置有透明的观察门15，所述观察门15通过合页活动设置在支撑立板5上。
[0018]所述透明罩11的上侧固定设置在上支撑板1的下侧，且所述透明罩11和上支撑板1之间通过连接柱16固定连接在一起。
[0019]所述连接水管13上至少设置有一个变径管17，所述变径管17沿水流方向半径渐变减小。
[0020]所述水箱3的上侧设置有注水口18，所述下支撑板2的下侧设置有凹槽19，所述水箱3的下侧和凹槽19之间设置有贯穿下支撑板2的排水管20。
[0021]所述上支撑板1设置有控制模块21，所述控制模块21与水泵4之间电连接，控制水泵4的启停。
[0022]所述回水管22呈Y型,所述回水管22的上端对称设置在罩体11的下侧,所述回水管22的下端与水箱3连通。
[0023]所述水箱3设置在下支撑板2的中部，用于增加稳定性。
[0024]本技术的过程过程：将观察门15打开，通过注水口18给水箱3内注入水，水至少要超过水泵4的入水口一定高度，关住观察门15，通过包含PLC模块的控制模块21启动水泵4，水泵4通过连接水管13将水抽到罩体11内，经过变径管17缩小口径变径加压，导流嘴12的改变方向，使得升高压力的水流冲击在叶轮6的叶片上，推动叶轮6转动，叶轮6带动转动轴7转动，将电能转化为水的流体动能，流体动能以高压的水流展现，高压水推动叶轮6带动转动轴7驱动发电机8转动，发电机8发出的电能点亮灯泡9，即，水的流体动能转化成叶轮6和转动轴7的机械动能，叶轮6和转动轴7的机械动能再转化成发电机1的产生的电能，电能点亮灯泡，转化成热能。
[0025]本技术直观的展现了能量以不同的形式存在以及相互之间的转化，使得学生理解关于能量的概念更为直观，而且教师在实验过程中，操作简单，稳定性好，易于携带。
[0026]上面结合附图对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用水能进行能量转换的便携式物理实验教具，其特征在于，包括上支撑板(1)、下支撑板(2)、水箱(3)、水泵(4)、支撑立板(5)、叶轮(6)、转动轴(7)、发电机(8)和灯泡(9)，所述上支撑板(1)和下支撑板(2)平行设置，且所述上支撑板(1)和下支撑板(2)的两端均竖直设置有支撑立板(5)，所述水箱(3)设置在下支撑板(2)的上侧，所述水箱(3)上设置有水泵(4)，所述发电机(8)设置在上支撑板(1)的上侧，所述发电机(8)的动力输入轴端部连接有竖直设置的转动轴(7)，所述转动轴(7)的上端连接在发电机(8)的动力输入轴端部，所述转动轴(7)的下端贯穿上支撑板(1)后设置有止推轴承(10)，所述止推轴承(10)上侧的转动轴(7)上设置有叶轮(6)，所述叶轮(6)外侧设置有圆饼型的透明罩体(11)，所述罩体(11)的径向一侧设置有弧形的导流嘴(12)，所述导流嘴(12)的出口方向垂直叶轮(6)上的叶片设置，且所述导流嘴(12)的出口刚好对准经过的叶轮(6)上的叶片，所述导流嘴(12)和水泵(4)之间通过连接水管(13)连接，所述罩体(11)和水箱(3)之间设置有回水管(22)，通过水泵(4)抽取水箱(3)内的水从导流嘴(12)流出，推动叶轮(6)转动，所述转动轴(7)与叶轮(6)之间通过轴销连接，所述转动轴(7)随叶轮(6)转动带动发电机(8)转动，所述发电机(8)的电荷输出端通过导线(14)与设置在上支撑板(1)上的灯泡(9)电连接。2.根据权利要求1所述的一种利用水能进行能量转换的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文君，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：新型
国别省市：
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