本实用新型专利技术属于物理教具领域，尤其是属于能量转化的教具领域。教师在讲解发电机消耗机械能的时候，只有操作的学生能够感受到，其他旁观的学生没有这样的感受。为了克服现有技术的不足，本实用新型专利技术提出：一种用于演示机械能和电能转化的装置，包括底座、竖直支架、水平支架，其特征是：水平支架上方固定连接永磁直流电动机，永磁直流电动机的电机轴为水平设置，电机轴延伸出水平支架，电机轴固定连接卷线装置，绳绕制于卷线装置，绳的悬垂端连接承物桶，承物桶用于承装重物，还设有灯泡L1和开关K1，灯泡L1和开关K1串联，以永磁直流电动机的两个接线端作为电源的两极为灯泡L1供电。本实用新型专利技术可以让旁观者感受到发电时消耗了机械能，还可以演示感受发电不同时消耗的其他能量不同。可以演示感受发电不同时消耗的其他能量不同。可以演示感受发电不同时消耗的其他能量不同。
【技术实现步骤摘要】
一种用于演示机械能和电能转化的装置
[0001]本技术属于物理教具领域，尤其是属于能量转化的教具领域。
技术介绍
[0002]教师在讲解发电机消耗机械能的时候，通常是这样做的：教师请一个学生操作手摇发电机，学生可以感受到该发电机在发电的时候，更加吃力。这样做有一些不足之处：1，只有操作的这个学生能够感受到，其他旁观的学生没有这样的感受。2，只能感受发电和不发电两种情况，不能感受发电不同时消耗的其他能量不同。
技术实现思路
[0003]为了克服现有技术的不足，本技术提出：一种用于演示机械能和电能转化的装置，包括底座、竖直支架、水平支架，底座位于竖直支架下端，底座和竖直支架固定连接，水平支架位于竖直支架上端，水平支架和竖直支架固定连接，其特征是：水平支架上方固定连接永磁直流电动机，永磁直流电动机的电机轴为水平设置，电机轴延伸出水平支架，电机轴固定连接卷线装置，绳绕制于卷线装置，绳的悬垂端连接承物桶，承物桶用于承装重物，还设有灯泡L1和开关K1，灯泡L1和开关K1串联，以永磁直流电动机的两个接线端作为电源的两极为灯泡L1供电。
[0004]进一步，还设有灯泡L2，灯泡L2和灯泡L1并联，还设置有开关K2，开关K2和灯泡L2串联，开关K2用于控制设有灯泡L2的支路，开关K1用于控制干路。
[0005]进一步，开关K1设置于竖直支架。
[0006]进一步，开关K2设置于竖直支架。
[0007]进一步，重物的数量是2个以上。
[0008]本技术可以让旁观者感受到发电时消耗了机械能，还可以演示感受发电不同时消耗的其他能量不同。
附图说明
[0009]图1为本技术结构示意图。
[0010]图2为本技术局部结构示意图。
[0011]图3为本技术局部结构示意图。
[0012]图4为本技术电路图。
[0013]图5为本技术电路图。
[0014]图中：11
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底座，12
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竖直支架，13
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水平支架，2
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永磁直流电动机，21
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电机轴，211
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卷线装置，3
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绳，31
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承物桶，4，重物。
具体实施方式
[0015]下面结合图1、图2、图3、图4、图5来做具体的说明。参见附图1，是本技术的结
构示意图。一种用于演示机械能和电能转化的装置，包括底座11、竖直支架12、水平支架13，底座11最好选用重量大的铁质底座11，竖直支架12可以用常见的钢管制作，底座11位于竖直支架12下端，底座11可以放置于地面，也可以放置于桌面，底座11和竖直支架12固定连接，水平支架13位于竖直支架12上端，水平支架13可以用一个木板制成，该木板水平设置，水平支架13和竖直支架12固定连接，其特征是：水平支架13上方固定连接永磁直流电动机2，永磁直流电动机2可以用平时常见的玩具车里面的电动机，它们的额定电压在3
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6V，这样的电动机，让它的转子转动，就可以当作发电机来使用，并且可以取得非常好的实验效果。在本技术中，用的永磁直流电动机2是有电刷的电动机，常见的玩具小汽车里面的电动机都是有电刷的，永磁直流电动机2可以用胶水粘接在水平支架13，也可以购买匹配的安装件，然后把永磁直流电动机2用安装件固定在水平支架13，永磁直流电动机2的电机轴21为水平设置，电机轴21延伸出水平支架13，电机轴21固定连接卷线装置211，卷线装置211是现有技术，就是一个套筒两端垂直设置遮挡片，电机轴21插入到套筒固定，两个遮挡片之间用于绕线，绳3绕制于卷线装置211，这里的绳3，最好用细线，棉线或者化纤线都可以，优选柔性材料制成的绳3，绳3的一端可以固定到卷线装置211，也可以不固定到卷线装置211，绳3的另一端悬垂，绳3的悬垂端连接承物桶31，承物桶31就是一个容器，承物桶31用于承装重物4，重物4用于下压承物桶31，带着绳3往下坠，还设有灯泡L1和开关K1，灯泡L1和开关K1串联，以永磁直流电动机2的两个接线端作为电源的两极为灯泡L1供电，灯泡优选额定电压2.5V的灯泡，这种灯泡广泛使用在中学实验室。如果选用额定电压1.5V的灯泡，就容易烧毁灯泡或是灯泡的寿命缩短。
[0016]使用的方法及原理介绍：
[0017]第一步，把绳3绕制在卷线装置211，同时承物桶31上升，然后在承物桶31里面放置一个重物4，用手拿着承物桶31，开关K1是断开电路的，
[0018]第二步，松手，释放承物桶31，看到承物桶31下落，同时卷线装置211带着电机轴21旋转，观察承物桶31的速度，
[0019]第三步，把绳3绕制在卷线装置211，同时承物桶31上升，然后在承物桶31里面放置一个重物4，用手拿着承物桶31，开关K1是闭合的，
[0020]第四步，松手，释放承物桶31，看到承物桶31下落，同时卷线装置211带着电机轴21旋转，灯泡L1发光，请同学们观察承物桶31的速度，
[0021]第五步，比较第二步看到的速度和第四步看到的速度。
[0022]附图2是实施例1的局部结构示意图，表达了一个灯泡的连接。附图4是这种方式的电路图。
[0023]附图3是实施例2的局部结构示意图，表达了两个个灯泡的连接。附图5是这种方式的电路图。
[0024]本技术重物4机械能减少，转化为电能。灯泡的发光是电能导致的，重物4速度的变化，或者对比速度的变化，就可以分析出重物4机械能的变化情况。
[0025]操作者还可以这样演示：
[0026]如附图2、附图4所示，先断开开关K1，在承物桶31下落的过程中，闭合开关K1，可以发现承物桶31的速度发生了明显的变化，还可以发现灯泡L1突然开始发光
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由此说明电能的产生。
[0027]如附图3、附图5所示，先断开开关K2，闭合开关K1，在承物桶31下落的过程中，闭合开关K2，可以发现承物桶31的速度发生了明显的变化，还可以发现灯泡L2也开始发光。
[0028]还可以改变重物4的数量，观察灯泡亮度的变化。
[0029]进一步，开关K1设置于竖直支架12。这样的设置，使得操作变得容易，更加顺手。
[0030]同理，进一步，开关K2设置于竖直支架12。
[0031]进一步，重物4的数量是2个以上。这样的设置，便于改变机械能。因为重物4自由下落，机械能是守恒的，但是，受到了绳3的拉力，或者说，机械能减少，电能产生，导致重物4下落的速度发生了变化。
[0032]还需要说明的是，开关K1、开关K2、灯泡L1、灯泡L2，这里的数字常常为角标来表示，但是考虑到各种文件的版本差异容易导致角标的乱码，在本说明书中没有采用角标的方式，但是，这完全不影响本领域技术人员的理解，而且在电气和电子领域，往往也是不使用角标方式来表达的。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于演示机械能和电能转化的装置，包括底座、竖直支架、水平支架，底座位于竖直支架下端，底座和竖直支架固定连接，水平支架位于竖直支架上端，水平支架和竖直支架固定连接，其特征是：水平支架上方固定连接永磁直流电动机，永磁直流电动机的电机轴为水平设置，电机轴延伸出水平支架，电机轴固定连接卷线装置，绳绕制于卷线装置，绳的悬垂端连接承物桶，承物桶用于承装重物，还设有灯泡L1和开关K1，灯泡L1和开关K1串联，以永磁直流电动机的两个接线端作为电源的两极为灯泡L1供电。2.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文硕，
申请(专利权)人：李文硕，
类型：新型
国别省市：
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