一种电动机工作状态能量分配演示仪制造技术

本发明专利技术涉及一种电动机工作状态能量分配演示仪。包括底座、电源、电动机、电阻器、电压表、电流表A、电压传感器、LED灯带、电控板；所述底座上安装了电源、电动机、电阻器、电压表、电流表，所述电动机及电阻器还通过导线连接电压传感器，所述电压传感器通过导线连接电控板；所述电控板连接LED灯带，用于演示能量转换方向和转换关系；本发明专利技术的有益效果在于，讲解电动机电功与电热的关系时，可同步通过下方的能量分配关系图显示出来；可演示电动机能量分配的两种情况：（1）电功W等于机械能W1，与电热Q2之和；（2）电功W等于电热Q2；使得这部分知识的讲解更生动，充满趣味性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种物理教具，具体涉及一种电动机工作状态能量分配演示仪。
技术介绍
目前，在高中物理实验教学过程中，讲到电功与电热的关系时，就要讲到电动机和电解槽，在讲解输入功率、机械功率、热功率三者之间的关系时，要讲到电动机、电解槽的能量分配，传统的方法就是直接理论描述，缺少一种电动机、电解槽功能关系能量分配演示仪，使这部分知识的传授缺乏生动性和趣味性。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供一种电动机工作状态能量分配演示仪，用于讲解高中物理电动机中电功与电热的关系，可使这部分知识的传授充满趣味性和讲解的生动性。一种电动机工作状态能量分配演示仪，包括底座、电源、正负接线柱、电动机、电阻器、电压表A、电压表B、电压表C、电流表A、电压传感器A、电压传感器B、LED灯带A、LED灯带B、LED灯带C、LED灯带D、LED灯带E、LED灯带F、电控板；所述底座上安装了电源和正负接线柱，它们通过导线相连接，所述底座上还安装了电动机，电阻器，且它们采用串联连接；所述电压表A并联于正负接线柱之间，所述电流表A串联在整个电路中，所述电压表B与电动机并联，所述电压表C与电阻器并联，所述电动机还通过导线连接电压传感器A，所述电阻器通过导线连接电压传感器B，所述电压传感器A和电压传感器B通过导线连接电控板，所述电控板通过导线连接底座下方的能量分配演示仪的LED灯带及方向指示灯。进一步地，所述底座上还安装了两条LED灯带A，其中一条连接LED灯带B及 LED灯带C，另一条连接LED灯带D及LED灯带E。进一步地，所述下方的电动机工作状态能量分配演示仪还包括能量转换方向指示灯A、方向指示灯B、方向指示灯C，在两条LED灯带D间还跨接了一条LED灯带F。进一步地，附图的虚线框中所描述的是一个模拟电动机，它将一台内阻极小的电动机与一电阻器串联，且电源电压选用10-20V的直流电源，电动机选用额定电压6-12V的，电阻器选用5-20Ω的，以便达到更好的演示效果。进一步地，接通电源，从电压表A、电压表B、电压表C的读数，可得出电压分配关系满足U=U1+U2，而从电流表A的读数I可得出输入功率P=UI，机械功率P1=U1I，热功率P2=U2I，且可验证能量守恒关系P=P1+P2。进一步地，若电动机停止转动，LED灯带D、LED灯带E、方向指示灯C均熄灭，LED灯带F被点亮，此时底座下方的能量分配演示仪只显示电功W等于电热Q2。进一步地，若电动机正常运转，此时底座下方的能量分配演示仪显示如下现象，除LED灯带F熄灭外，其它LED灯带均被点亮，同时，能量方向指示灯的指向箭头也被点亮，此时下方的能量分配演示仪只显示电功W等于机械能W1，与电热Q2之和。进一步地，底座下方的能量分配演示仪通过电控板可实现LED灯带的显示效果是向右侧循环流水。本专利技术的有益效果在于，在讲解电动机电功与电热的关系时，可演示电动机输入功率、机械功率、热功率三者之间的关系，且可同步通过下方的能量分配关系图显示出来；可演示电动机能量分配的两种情况：（1）电功W等于机械能W1，与电热Q2之和；（2）电功等于电热，即W=Q2；使得这部分知识的讲解更生动，充满趣味性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图，图2为本专利技术的电路原理方框图，图中：1-底座，2-电源，3-正负接线柱，4-电动机，5-电阻器，6-电压表A，7-电压表B，8-电压表C，9-电流表A，10-电压传感器A，11-电压传感器B，12- LED灯带A，13-方向指示灯A，14- LED灯带B，15- LED灯带C，16-方向指示灯B，17- LED灯带D，18-LED灯带E，19-方向指示灯C，20- LED灯带F，21-电控板。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图2所示，一种电动机工作状态能量分配演示仪，包括底座1，电源2，正负接线柱3，电动机4，电阻器5，电压表A6，电压表B7，电压表C8，电流表A9，电压传感器A10，电压传感器B11，LED灯带A12，方向指示灯A13，LED灯带B14，LED灯带C15，方向指示灯B16，LED灯带D17，LED灯带E18 ，方向指示灯C19，LED灯带F20，电控板21；所述底座1上安装了电源2和正负接线柱3，它们通过导线相连接，所述底座1上还安装了电动机4，电阻器5，所述电压表A6并联于正负接线柱3之间，所述电流表A9串联在整个电路中，所述电压表B7与电动机4并联，所述电压表C8与电阻器5并联，所述电动机4还通过导线连接电压传感器A10，所述电阻器5通过导线连接电压传感器B11，电压传感器A10和电压传感器B11通过导线连接电控板21，所述电控板21通过导线连接底座1下方的能量分配演示仪的LED灯带及方向指示灯。所述底座1上还安装了两条LED灯带A12，其中一条连接LED灯带B14及 LED灯带C15，另一条连接LED灯带D17及LED灯带E18。所述下方的电动机工作状态能量分配演示仪还包括能量转换方向指示灯A13，方向指示灯B16，方向指示灯C19，在两条LED灯带D17间还跨接了一条LED灯带F20。附图的虚线框中所描述的是一个模拟电动机，它将一台内阻极小的电动机4与一电阻器5串联，且电源2电压采用10-20V的直流电源，电动机4选用额定电压6-12V的，电阻器5采用5-20Ω的，以便达到更好的演示效果。接通电源2，从电压表A6、电压表B7、电压表C8的读数，可得出电压分配关系满足U=U1+U2，而从电流表A9的读数I可得出输入功率P=UI，机械功率P1=U1I，热功率P2=U2I，且满足P=P1+P2。底座1上一部分的电路通过电压传感器与下方的LED灯带相连，通过电控板21控制LED灯带亮灭情况的变化，具体做法是，可用手抓住电机转动的叶轮，使电机停止转动，可观察到以下现象，电流表A9读数变在大，电压表A6示数不变，电压表B7示数变小甚至为零，电压表C8示数变大，仍可验证U=U1+U2，P=P1+P2。若电动机停止转动，LED灯带D17，LED灯带E18，方向指示灯C19均熄灭，LED灯带F20被点亮，此时底座1下方的能量分配演示仪只显示电功等于电热，即W=Q2。若放手让电动机正常运转，从电压表、电流表的示数，可得出U=U1+U2,P=P1+P2，此时底座1下方的能量分配演示仪显示如下现象，除LED灯带F20熄灭外，其它LED灯带均被点亮，同时，所有能量方向指示灯的箭头指向也被点亮，便于讲解W=W1+Q2，即电功W的一部分转化为机械能W1，，另外一部分转化为热能Q2。底座1下方的能量分配演示仪通过电控板21可实现LED灯带出现向右侧循环流水的显示效果。本专利技术的有益效果在于，在讲解电动机电功与电热的关系，可演示电动机输入功率、机械功率、热功率三者之间的关系，且同步通过下方的能量分配关系图显示出来；可演示电动机能量分配的两种情况：（1）W=W1+Q2，（2）W=Q2，使得这部分知识的传授充满趣味性，使讲解更生动性，学生更易接受新的知识。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机工作状态能量分配演示仪，包括底座（1），电源（2），正负接线柱（3），电动机（4），电阻器（5），电压表A（6），电压表B（7），电压表C（8），电流表A（9），电压传感器A（10），电压传感器B（11），LED灯带A（12），方向指示灯A（13），LED灯带B（14），LED灯带C（15），方向指示灯B（16），LED灯带（17），LED灯带E（18），方向指示灯C（19），LED灯带F（20），电控板（21）；其特征在于：所述底座（1）上安装了电源（2）和正负接线柱（3），它们通过导线相连接，所述底座（1）上还安装了电动机（4），电阻器（5），且它们采用串联连接；所述电压表A（6）并联于正负接线柱（3）之间，所述电流表A（9）串联在整个电路中，所述电压表B（7）与电动机（4）并联，所述电压表C（8）与电阻器（5）并联，所述电动机（4）还通过导线连接电压传感器A（10），所述电阻器（5）通过导线连接电压传感器B（11），所述电压传感器A（10）和电压传感器B（11）通过导线连接电控板（21），所述电控板（21）通过导线连接底座（1）下方的能量分配演示仪的LED灯带及方向指示灯；所述底座（1）上还安装了两条LED灯带A（12），其中一条连接LED灯带B（14）及 LED灯带C（15），另一条连接LED灯带D（17）及LED灯带E（18）；所述下方的电动机工作状态能量分配演示仪还包括能量转换方向指示灯A（13），方向指示灯B（16），方向指示灯C（19），在两条LED灯带D（17）间还跨接了一条LED灯带F（20）。...

【技术特征摘要】
1.一种电动机工作状态能量分配演示仪，包括底座（1），电源（2），正负接线柱（3），电动机（4），电阻器（5），电压表A（6），电压表B（7），电压表C（8），电流表A（9），电压传感器A（10），电压传感器B（11），LED灯带A（12），方向指示灯A（13），LED灯带B（14），LED灯带C（15），方向指示灯B（16），LED灯带（17），LED灯带E（18），方向指示灯C（19），LED灯带F（20），电控板（21）；其特征在于：所述底座（1）上安装了电源（2）和正负接线柱（3），它们通过导线相连接，所述底座（1）上还安装了电动机（4），电阻器（5），且它们采用串联连接；所述电压表A（6）并联于正负接线柱（3）之间，所述电流表A（9）串联在整个电路中，所述电压表B（7）与电动机（4）并联，所述电压表C（8）与电阻器（5）并联，所述电动机（4）还通过导线连接电压传感器A（10），所述电阻器（5）通过导线连接电压传感器B（11），所述电压传感器A（10）和电压传感器B（11）通过导线连接电控板（21），所述电控板（21）通过导线连接底座（1）下方的能量分配演示仪的LED灯带及方向指示灯；所述底座（1）上还安装了两条LED灯带A（12），其中一条连接LED灯带B（14）及 LED灯带C（15），另一条连接LED灯带D（17）及LED灯带E（18）；...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵启珺，郭正阳，郭金虎，
申请(专利权)人：郭金虎，
类型：发明
国别省市：江苏;32