一种用于雷电速度差的科学实验演示装置

摘要

本发明公开了一种用于雷电速度差的科学实验演示装置，属于科学实验技术领域，包括基座，所述基座上端固定安装有电光传播管，所述电光传播管上端贴合安装有透明声波管，所述电光传播管左侧上端连通安装有观察管，所述观察管内部折角出固定镶嵌安装有折射镜，所述电光传播管右端口安装有电光器，所述透明声波管内部上侧壁悬挂有多个声波检测羽，所述透明声波管右侧上端安装有声锣，所述基座内部左端固定安装有中央数据计算机。本发明设计新颖，便于操作且使用效果好，可有效形象地让实验者感受演示出的雷电速度差，同时可让学习者进行形象地观察声波传递，提高了实验效果，并且可快速地对实验数据进行自主记录和保存，提高了实用性。

说明书

技术领域

本发明涉及科学实验技术领域，尤其涉及一种用于雷电速度差的科学实验演示装置。

背景技术

科学实验，是指根据一定目的，运用一定的仪器、设备等物质手段，在人工控制的条件下，观察、研究自然现象及其规律性的社会实践形式。是获取经验事实和检验科学假说、理论真理性的重要途径。它不仅包括仪器、设备、实验的物质对象，还包括背景知识、理论假设、数据分析、科学解释，以及实验者之间的协商、交流和资金的获取等相关社会因素。其性质不只是物质性的，还是文化性的和社会性的。

在实验活动中，隔离、介入、追迹、仪器操作，对象形态改造，实验条件控制以及资源利用等，都表明实验者是自然和社会的参与者。科学实验的范围和深度，随着科学技术的发展和社会的进步而不断扩大和深化。而在一般用于雷电速度差的科学实验时，需要使用科学实验演示装置。

现有技术中用于雷电速度差的科学实验演示装置具有以下缺点：1、无法有效形象地让实验者感受演示出的雷电速度差，降低了实验效果；2、无法让学习者进行形象地观察声波传递，降低了实验效果；3、无法快速地对实验数据进行自主记录和保存，降低了实用性。为此，我们提出一种用于雷电速度差的科学实验演示装置。

发明内容

本发明提供一种用于雷电速度差的科学实验演示装置，设计新颖，便于操作且使用效果好，旨在通过透明声波管和电光传播管，可有效形象地让实验者感受演示出的雷电速度差，提高了实验效果；通过声波检测羽，可让学习者进行形象地观察声波传递，提高了实验效果；通过中央数据计算机，可快速地对实验数据进行自主记录和保存，提高了实用性。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明提供的一种用于雷电速度差的科学实验演示装置，包括基座，所述基座上端固定安装有电光传播管，所述电光传播管上端贴合安装有透明声波管，所述电光传播管左侧上端连通安装有观察管，所述观察管上端开设安装有观察口，所述观察管内部折角出固定镶嵌安装有折射镜，所述电光传播管右端口安装有电光器，所述透明声波管左侧上端安装有听筒，所述透明声波管内部上侧壁悬挂有多个声波检测羽，所述透明声波管右侧上端安装有声锣，所述声锣下方安装有发射鼓，所述基座内部左端固定安装有中央数据计算机。

可选的，所述声锣上方活动有敲锤，所述敲锤右端安装有锤柄，所述锤柄中段通过旋轴安装于支杆上，所述支杆焊接于基座上。

可选的，所述基座右端上焊接安装有液压体，所述液压体上端通过连接轴承活动连接于锤柄尾端，所述液压体下端左侧连接于电光器。

可选的，所述电光器上安装有外壳，所述外壳内部安装有压电陶瓷，所述压电陶瓷中尾端分别安装有磷铜片和金属帽。

可选的，所述磷铜片与金属帽均通过高压引线分别连接安装有正极点和负极点，所述压电陶瓷右端安装有叩击机构。

可选的，所述叩击机构上安装有叩击块，所述叩击块左端通过回压弹簧安装有接触块，所述叩击块右端通过叩击弹簧安装有叩击帽。

可选的，所述液压体内部设计有液压腔A与液压腔B，所述液压腔A内部开设有储油缸和液压油缸，所述储油缸与液压油缸之间通过调压机相连通。

可选的，所述液压腔A内部活动安装有伸缩柱B，所述液压腔B与液压腔A结构组成相同，所述液压腔B内部活动安装有伸缩柱A。

可选的，所述中央数据计算机上安装有显示屏，所述显示屏上方设计有测试强度显示灯，所述显示屏下方设计有电源开关区域和调节钮区域。

可选的，所述基座下端两侧均固定安装有垫脚。

本发明的有益效果如下：

1、本发明设计新颖，便于操作且使用效果好，通过设有透明声波管和电光传播管，在进行雷电速度差的科学实验演示时，实验者将耳朵贴于透明声波管的听筒上，将眼睛对准观察管的观察口进行观察，另一端按下实验开关，在基座右端的液压体内液压腔A与液压腔B内的调压机同时工作，将储油缸内的液压油输送于液压油缸内，增大液压油缸的压强，将伸缩柱A与伸缩柱B同时伸出，伸缩柱A推动电光器的叩击机构的叩击帽，使得叩击帽利用叩击弹簧压缩叩击块击打接触块，让压电陶瓷在磷铜片和金属帽之间形成电压差，由高压引线分别连接的正极点和负极点产生电弧光，电弧光产生后，由电光传播管传递至观察管，由观察管内的折射镜折射至观察口，被实验者观察，而伸缩柱B利用连接轴承推动锤柄，在支杆上的旋轴进行弧度运动，使得敲锤敲击声锣，由声锣下方的发射鼓发射出声波，经过透明声波管传递至听筒，被实验者听取，由此可计算感受出电光与声波之间的速度差，如此，可有效形象地让实验者感受演示出的雷电速度差，提高了实验效果。

2、本发明通过设有声波检测羽，当敲锤敲击声锣，由声锣下方的发射鼓发射出声波，声波在透明声波管中传递时，会经过透明声波管中的声波检测羽，而声波检测羽在透明声波管中专门用于检测声波传递强度的，当声波传递到每一个声波检测羽处时，会使得声波检测羽晃动，可将声波传递形象表现出，如此，可让学习者进行形象地观察声波传递，提高了实验效果。

3、本发明通过设有中央数据计算机，在基座内部左端固定安装有中央数据计算机，中央数据计算机上设置有调节钮区域和显示屏，分别用于调节和记录实验数据的，并且显示屏可让实验者和学习者进行观察出准确的实验数据，如此，可快速地对实验数据进行自主记录和保存，提高了实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种用于雷电速度差的科学实验演示装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的一种用于雷电速度差的科学实验演示装置的电光器结构示意图；

图3为本发明实施例的一种用于雷电速度差的科学实验演示装置的叩击机构结构示意图；

图4为本发明实施例的一种用于雷电速度差的科学实验演示装置的液压体结构示意图；

图5为本发明实施例的一种用于雷电速度差的科学实验演示装置的中央数据计算机结构示意图。

图中：1.垫脚；2.基座；3.中央数据计算机；4.观察管；5.折射镜；6.观察口；7.听筒；8.透明声波管；9.声波检测羽；10.发射鼓；11.声锣；12.敲锤；13.锤柄；14.支杆；15.旋轴；16.连接轴承；17.液压体；18.电光器；19.电光传播管；20.金属帽；21.负极点；22.正极点；23.高压引线；24.外壳；25.叩击机构；26.压电陶瓷；27.磷铜片；28.接触块；29.回压弹簧；30.叩击块；31.叩击弹簧；32.叩击帽；33.伸缩柱A；34.调压机；35.液压腔A；36.伸缩柱B；37.液压油缸；38.储油缸；39.液压腔B；40.电源开关区域；41.测试强度显示灯；42.显示屏；43.调节钮区域。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合图1～图5对本发明实施例的一种用于雷电速度差的科学实验演示装置进行详细的说明。

参考图1所示，本发明实施例提供的一种用于雷电速度差的科学实验演示装置，包括基座2，所述基座2上端固定安装有电光传播管19，所述电光传播管19上端贴合安装有透明声波管8，所述电光传播管19左侧上端连通安装有观察管4，所述观察管4上端开设安装有观察口6，所述观察管4内部折角出固定镶嵌安装有折射镜5，所述电光传播管19右端口安装有电光器18，所述透明声波管8左侧上端安装有听筒7，所述透明声波管8内部上侧壁悬挂有多个声波检测羽9，所述透明声波管8右侧上端安装有声锣11，所述声锣11下方安装有发射鼓10，所述基座2内部左端固定安装有中央数据计算机3，可有效形象地让实验者感受演示出的雷电速度差，同时可让学习者进行形象地观察声波传递，提高了实验效果，并且可快速地对实验数据进行自主记录和保存，提高了实用性。

参照图1所示，所述声锣11上方活动有敲锤12，所述敲锤12右端安装有锤柄13，所述锤柄13中段通过旋轴15安装于支杆14上，所述支杆14焊接于基座2上，声锣11用于产生声波，在透明声波管8中传递。

参照图1所示，所述基座2右端上焊接安装有液压体17，所述液压体17上端通过连接轴承16活动连接于锤柄13尾端，所述液压体17下端左侧连接于电光器18。

参照图2所示，所述电光器18上安装有外壳24，所述外壳24内部安装有压电陶瓷26，所述压电陶瓷26中尾端分别安装有磷铜片27和金属帽20，电光器18用于产生电弧光，在电光传播管19中。

参照图2所示，所述磷铜片27与金属帽20均通过高压引线23分别连接安装有正极点22和负极点21，所述压电陶瓷26右端安装有叩击机构25。

参照图3所示，所述叩击机构25上安装有叩击块30，所述叩击块30左端通过回压弹簧29安装有接触块28，所述叩击块30右端通过叩击弹簧31安装有叩击帽32。

参照图4所示，所述液压体17内部设计有液压腔A 35与液压腔B 39，所述液压腔A35内部开设有储油缸38和液压油缸37，所述储油缸38与液压油缸37之间通过调压机34相连通。

参照图4所示，所述液压腔A 35内部活动安装有伸缩柱B 36，所述液压腔B 39与液压腔A 35结构组成相同，所述液压腔B 39内部活动安装有伸缩柱A 33。

参照图5所示，所述中央数据计算机3上安装有显示屏42，所述显示屏42上方设计有测试强度显示灯41，所述显示屏42下方设计有电源开关区域40和调节钮区域43，中央数据计算机3用于快速地对实验数据进行自主记录和保存，提高了实用性。

参照图1所示，所述基座2下端两侧均固定安装有垫脚1。

本发明实施例提供一种用于雷电速度差的科学实验演示装置，使用时，中央数据计算机3和调压机34均由外界电源控制供电，通过设有透明声波管8和电光传播管19，在进行雷电速度差的科学实验演示时，实验者将耳朵贴于透明声波管8的听筒7上，将眼睛对准观察管4的观察口6进行观察，另一端按下实验开关，在基座2右端的液压体17内液压腔A 35与液压腔B 39内的调压机34同时工作，将储油缸38内的液压油输送于液压油缸37内，增大液压油缸37的压强，将伸缩柱A 33与伸缩柱B 36同时伸出，伸缩柱A 33推动电光器18的叩击机构25的叩击帽32，使得叩击帽32利用叩击弹簧31压缩叩击块30击打接触块28，让压电陶瓷26在磷铜片27和金属帽20之间形成电压差，由高压引线23分别连接的正极点22和负极点21产生电弧光，电弧光产生后，由电光传播管19传递至观察管4，由观察管4内的折射镜5折射至观察口6，被实验者观察，而伸缩柱B 36利用连接轴承16推动锤柄13，在支杆14上的旋轴15进行弧度运动，使得敲锤12敲击声锣11，由声锣11下方的发射鼓10发射出声波，经过透明声波管8传递至听筒7，被实验者听取，由此可计算感受出电光与声波之间的速度差，如此，可有效形象地让实验者感受演示出的雷电速度差，提高了实验效果；通过设有声波检测羽9，当敲锤12敲击声锣11，由声锣11下方的发射鼓10发射出声波，声波在透明声波管8中传递时，会经过透明声波管8中的声波检测羽9，而声波检测羽9在透明声波管8中专门用于检测声波传递强度的，当声波传递到每一个声波检测羽处9时，会使得声波检测羽9晃动，可将声波传递形象表现出，如此，可让学习者进行形象地观察声波传递，提高了实验效果；通过设有中央数据计算机3，在基座2内部左端固定安装有中央数据计算机3，中央数据计算机3上设置有调节钮区域43和显示屏42，分别用于调节和记录实验数据的，并且显示屏42可让实验者和学习者进行观察出准确的实验数据，如此，可快速地对实验数据进行自主记录和保存，提高了实用性。

上述调压机34为市面上一种常见的WY5.2-A型号。

需要说明的是，本发明为一种用于雷电速度差的科学实验演示装置，包括垫脚1、基座2、中央数据计算机3、观察管4、折射镜5、观察口6、听筒7、透明声波管8、声波检测羽9、发射鼓10、声锣11、敲锤12、锤柄13、支杆14、旋轴15、连接轴承16、液压体17、电光器18、电光传播管19、金属帽20、负极点21、正极点22、高压引线23、外壳24、叩击机构25、压电陶瓷26、磷铜片27、接触块28、回压弹簧29、叩击块30、叩击弹簧31、叩击帽32、伸缩柱A 33、调压机34、液压腔A 35、伸缩柱B 36、液压油缸37、储油缸38、液压腔B 39、电源开关区域40、测试强度显示灯41、显示屏42、调节钮区域43，上述电器元件均为现有技术产品，由本领域技术人员根据使用的需要，选取、安装并完成电路的调试作业，确保各用电器均能正常工作，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本申请人在这里不做具体限制。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。