專利名稱:大氣環(huán)流演示儀的制作方法
本實(shí)用新型涉及到一種地理教學(xué)中大氣環(huán)流現(xiàn)象教學(xué)的演示儀。
大氣環(huán)流是形成地球上復(fù)雜多變氣候的三個(gè)基本因素之一。而且是最復(fù)雜的一個(gè)因素。它是由于太陽在地面輻射不均和地球自轉(zhuǎn)偏向力影響而形成的，并隨太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間的移動(dòng)而形成季節(jié)移動(dòng)，并由此而形成一系列復(fù)雜多變的自然現(xiàn)象?，F(xiàn)在，各種教科書，參考資料在講授大氣環(huán)流課程時(shí)，都是從說明到繪圖用文字和圖紙結(jié)合，采用逐步分解法進(jìn)行的，該項(xiàng)幻燈片也只是將書面上的平面圖搬移到幻燈片上。對(duì)大氣環(huán)流而形成的復(fù)雜多變現(xiàn)象，在教學(xué)中，始終未解決好教師難教。學(xué)生難學(xué)的現(xiàn)狀。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種地理教具。使地球表面大氣環(huán)流現(xiàn)象以模擬演示。淋離盡致的表現(xiàn)出大氣環(huán)流規(guī)律及其伴隨現(xiàn)象。通過演示。使學(xué)生對(duì)大氣環(huán)流及其規(guī)律能深刻理解，達(dá)到學(xué)生易學(xué)易記，教師易教之目的。
為了完成上述任務(wù)，本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)上采用了如下幾個(gè)技術(shù)方案1.用地表氣壓帶風(fēng)帶平面弧形板形象的表示地球表面不同的氣壓帶區(qū)。2.用高空弧形天象板及其他附設(shè)裝置表示天空氣象、太陽。3.用控制流動(dòng)方向的液體表示氣流方向，并使高空氣象與之同步發(fā)生。4.在大氣環(huán)流演示儀的底部裝有移動(dòng)裝置，可形象演示太陽直射南北移動(dòng)現(xiàn)狀。及氣壓帶、風(fēng)帶隨太陽直射點(diǎn)移動(dòng)的規(guī)律。
采用上述技術(shù)方案設(shè)計(jì)生產(chǎn)的大氣環(huán)流演示儀，在教授大氣環(huán)流課程時(shí)可使教學(xué)內(nèi)容形象逼真。能收到學(xué)生易學(xué)易記，舉一反三的效果。教師則可減輕負(fù)擔(dān)，達(dá)到易教之目的。
圖1是該實(shí)用新型的外形主視圖。
圖2是本實(shí)用新型的地面氣壓帶、風(fēng)帶平面圖弧形板示意圖。
圖3是本實(shí)用新型環(huán)流管排列圖和液體流動(dòng)方向示意圖。
圖4是該實(shí)用新型的中緯高空是西風(fēng)時(shí)環(huán)流管單倒排列圖。
圖5是該實(shí)用新型演示各種現(xiàn)象時(shí)的電路控制原理圖。
本實(shí)用新型的實(shí)施例是從圖1中可以看到，本實(shí)用新型由環(huán)流儀和支架兩部分組成。環(huán)流儀由地面氣壓帶、風(fēng)帶弧形板〔1〕，環(huán)流管〔2〕，高空弧形天象板(3)及水箱、軸流泵等組成。地面氣壓帶、風(fēng)帶弧形板〔1〕的外形如圖2所示。在它的上面分別標(biāo)出各氣壓帶、風(fēng)帶的名稱，位置和分界線，并用不同的顏色區(qū)別。標(biāo)定的順序是以地面氣壓帶、風(fēng)帶弧形板的中部作為赤道低壓帶〔4〕開始。向北的順序是東北信風(fēng)帶〔5〕、副熱帶高壓帶〔6〕、西風(fēng)帶〔7〕、副極地低壓帶〔8〕、東風(fēng)帶〔9〕極地高壓帶〔10〕，向南的順序是東南信風(fēng)帶〔11〕、副熱帶高壓帶〔6〕，西風(fēng)帶〔7〕、副極地低壓帶〔8〕、東風(fēng)帶〔9〕極地高壓帶〔10〕，向南的順序是東南信風(fēng)帶〔11〕、副熱帶高壓帶〔6〕，西風(fēng)帶〔7〕、副極地低壓帶〔8〕、東風(fēng)帶〔9〕。極地高壓帶〔10〕。并在赤道低壓帶〔4〕、信風(fēng)帶〔5〕、〔11〕、東風(fēng)帶〔9〕的低緯度一側(cè)分別鉆有用于環(huán)流管(2)串聯(lián)定位的鉆孔(見圖2所示)。再用透明管預(yù)制成“口”字型環(huán)流管(2)，并按圖1所示的環(huán)流安裝就位，各環(huán)流管的連接順序按圖3所示。高空弧形天象板〔3〕其外形結(jié)構(gòu)同地面氣壓帶風(fēng)帶弧形板(1)一樣。不同的是在與赤道低壓帶〔4〕，南、北副極地低壓帶〔8〕、〔10〕對(duì)應(yīng)的上空分別設(shè)有充滿惰性氣體的云彩狀霓紅燈〔12〕，用以演示云的形成。另外，在高空弧形天象板上部還設(shè)有一根造雨水管，該水管赤道低壓帶、南北副極地低壓帶上空區(qū)段的管壁上布有許多小孔，管子的進(jìn)水端與軸流
的出水管串聯(lián)。另外，在赤道低壓云朵背后，裝有一個(gè)照明燈泡，電源屬同一電池組，操作時(shí)，大氣環(huán)流演示開始，燈泡即發(fā)光，可加強(qiáng)觀測演示效果。
裝配時(shí)，將地面氣壓帶、風(fēng)帶弧形板〔1〕與高空弧形天象板〔3〕兩端分別用一金屬絲桿串起來，并使兩板端間相隔一定距離，再在兩板的背面上裝好預(yù)制的“地球上空大氣環(huán)流圖”、使其原來的平面示意在環(huán)流儀的襯托下變成立體感很強(qiáng)的地球表面環(huán)流圖。在地面氣壓帶、風(fēng)帶平面圖弧形板〔1〕的底部各裝一對(duì)滾動(dòng)滑輪。再配備一個(gè)軸流泵和水箱，軸油泵置在水箱上面，軸流泵的出水管與環(huán)流管〔2〕的進(jìn)水端、造雨管的進(jìn)水端串聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)環(huán)流、造雨同步進(jìn)行。環(huán)流管〔2〕的出水端仍回供水箱，以實(shí)現(xiàn)回流。供水箱里的水分別加有食鹽和輕質(zhì)不溶于水的染色粉，以實(shí)現(xiàn)照明燈、霓紅燈、太陽燈同步，使環(huán)流現(xiàn)象逼真。照明燈、霓紅燈、太陽燈在環(huán)流液運(yùn)動(dòng)時(shí)靠環(huán)流離子液運(yùn)動(dòng)接通電源，環(huán)流停止、照明燈、霓紅燈、太陽燈都停止工作。支架由弧形天空板〔13〕，地表五帶分布示意弧形板〔14〕，底部支承板〔15〕，背面擋板〔16〕兩端的柱狀框板〔18〕構(gòu)成。由地表五帶分布示意弧形板〔14〕，底部支承板∥〔15〕，背面擋板〔16〕所形成的立面空間應(yīng)略大于環(huán)流儀的地表氣壓帶，風(fēng)帶弧形板〔1〕的外部尺寸，南北有適當(dāng)余地。弧形天空板〔13〕在地表五帶分布示意弧形板〔14〕頂部，在它的背面，裝有兩組滑輪，每組兩個(gè)滑輪，兩個(gè)滑輪的直徑不同，串聯(lián)固定在一個(gè)軸上。滑輪上套上傳動(dòng)帶，在大滑輪的傳動(dòng)帶上掛上一燈泡，用以表示太陽(17)。當(dāng)環(huán)流儀在儀架內(nèi)左右移動(dòng)時(shí)，便帶動(dòng)小滑輪上的傳動(dòng)帶和大滑輪上的傳動(dòng)帶往返運(yùn)動(dòng)，并通過大小滑輪運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)燈泡的左右運(yùn)動(dòng)，從而演示太陽〔17〕直射點(diǎn)南北移動(dòng)和因南北移動(dòng)而造成的大氣環(huán)流規(guī)律，該移動(dòng)幅度與地面氣壓帶、風(fēng)帶隨季節(jié)移動(dòng)的幅度一致，地表五帶分界線圖板〔14〕在下，象征著地球表面南寒帶、南溫帶、熱帶、北溫帶、北寒帶五個(gè)氣溫帶。
本實(shí)用新型的操作方法和動(dòng)作順序是這樣的；接好電源、讓軸流泵按預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)，將環(huán)流管的進(jìn)水頭、高空天象板頂部造雨管的進(jìn)水頭分別與軸流泵的揚(yáng)水管串聯(lián)一起，將環(huán)流管的出水頭放置在供水箱里，并在水箱里加入食鹽及帶有顏色而不溶于水的輕質(zhì)材料粉末。此時(shí)，檢查電路、若無短路、斷路時(shí)，便可啟動(dòng)操作開關(guān)。隨著軸流泵轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，大氣環(huán)流演示儀就出現(xiàn)南北半球上三圈環(huán)流的大氣運(yùn)動(dòng)，在三個(gè)低壓帶上空氣流上升。云朵下出現(xiàn)降雨；在地面幾個(gè)高氣壓帶上空氣流下沉、天氣晴朗無云無雨、在不同的風(fēng)帶地面吹著不同方向的風(fēng)演示得逼真形象。用手推壓地表氣壓帶、風(fēng)帶的側(cè)端。就可演示出地面氣壓帶、風(fēng)帶隨季節(jié)南北移動(dòng)的現(xiàn)象(移動(dòng)幅度共10～12緯度)及太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間往返移動(dòng)的現(xiàn)象。這樣全球大氣環(huán)流的運(yùn)行規(guī)律，太陽直射點(diǎn)的南北移動(dòng)。地面氣壓帶、風(fēng)帶隨季節(jié)移動(dòng)的現(xiàn)象和規(guī)律及低壓帶上空的降水等復(fù)雜的自然現(xiàn)象都同時(shí)綜合的演示出來，給學(xué)生一幅完整、形象逼真的立體教學(xué)輪廓、使學(xué)生一看就明白理解，達(dá)到易教易學(xué)易記的目的。若中緯環(huán)流高空是自30°向60°吹西風(fēng)(即中緯高空是西風(fēng))?？捎脠D4環(huán)流管組裝圖。其他演示方法相同。
權(quán)利要求
1.一種用于地理大氣環(huán)流現(xiàn)象教學(xué)的演示儀，本實(shí)用新型的特征是有由地面氣壓帶風(fēng)帶弧形板(1)、環(huán)流管(2)、高空弧形天象板(3)、弧形天空板[13]和地表五帶分界線圖板[14]組成。
2.按權(quán)利要求
1所述的演示儀，其特征在于地面氣壓帶、風(fēng)帶弧形板〔1〕上分別標(biāo)有氣壓帶、風(fēng)帶的名稱、位置及其界線。在副極地低壓帶〔8〕、副熱帶高壓帶〔6〕、赤道低壓帶〔4〕的低緯側(cè)穿有圓形孔。
3.按權(quán)利要求
1所述的演示儀，其特征在于環(huán)流管〔2〕組是由左右兩翼對(duì)稱的三個(gè)環(huán)流圈相互串連并與供水箱連接在一起的“口”字形環(huán)圈。
4.按權(quán)利要求
1所述的演示儀，其特征在于高空弧形天象板〔3〕頂部與地面氣壓帶、風(fēng)帶弧形板〔1〕上的三個(gè)低壓帶對(duì)應(yīng)處布有充有惰性氣體的云彩狀霓紅燈〔12〕，高空弧形天象板〔3〕頂部設(shè)有一根與軸流泵揚(yáng)水管串聯(lián)的“降雨管”。管上在云彩狀霓紅燈〔12〕處布有出水孔的降雨細(xì)管。
5.按權(quán)利要求
1所述的演示儀，其特征在于弧形天空板〔13〕的背面裝有兩組滑輪，每組有半徑不同的同軸滑輪各一個(gè)，滑輪間用傳動(dòng)帶連接，且大滑輪的傳動(dòng)帶上設(shè)有照明燈泡，用該照明燈泡演示太陽〔17〕。
專利摘要
大氣環(huán)流演示儀是地理教學(xué)中大氣環(huán)流現(xiàn)象模擬教學(xué)用的教具。它由環(huán)流儀和儀架組合而成。環(huán)流儀由地表氣壓帶、風(fēng)帶弧形板、環(huán)流管、高空弧形天象板、供水箱和軸流泵組成。儀架由底板、支撐柱狀框板、弧形天空板和地表五帶分界線圖板組成。在電源的驅(qū)動(dòng)下，大氣環(huán)流演示儀完整形象的演示出地理教學(xué)中大氣環(huán)流和因環(huán)流現(xiàn)象引起的各種復(fù)雜自然現(xiàn)象，形象生動(dòng)逼真的演示。
文檔編號(hào)G09B25/00GK87204513SQ87204513
公開日1988年6月1日 申請(qǐng)日期1987年8月13日
發(fā)明者邢祖儒 申請(qǐng)人:邢祖儒導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan