氣壓帶風帶與氣候分布成因演示卡的製作方法
2023-06-08 05:00:21
專利名稱：氣壓帶風帶與氣候分布成因演示卡的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及由轉動轉化為平動的機械裝置，屬於教學演示儀器技術領域。
在地理教學中，有關氣壓帶風帶與氣候等方面的章節的教學演示工具，通常採用掛圖或模型形式，但這些教具都只表達瞬間的、靜止的表象，無法顯示連續的、動態的演變過程及各氣候要素之間因果聯繫，更無學生獨立操作演示琢磨的機會，從而使學習有關氣候方面知識成為地理教學中的一大難點。
本實用新型的目的是提供一種能連續顯示全年太陽高度變化、地球大氣的宏觀運動規律、各氣候類型形成的機理以及以上各要素間因果聯繫等多用途的學生用氣壓帶風帶與氣候分布、成因演示卡。
本實用新型的目的是這樣實現的，氣壓帶風帶與氣候分布成因演示卡設有日期指示轉盤1、中心轉軸2、支架孔3、軸輪4、前偏心軸5、後偏心軸6、前動片7、前偏心軸滑軌8、中心轉軸滑軌9、平動滑輪10、固定脊11、陽光直射點標點12、繪有氣壓帶風帶三圈環流圖的透明膠片(下稱後動片)13、後偏心軸滑軌14、限動滑軌15、限動閥16、季風風向變換箭頭17。日期指示轉盤1由穿過支架孔3的中心轉軸2與軸輪4固接，軸輪正面的前偏心軸5卡入前動片7上的前偏心軸滑軌8內，後偏心軸6卡入後動片13的後偏心軸滑軌14內，前、後動片上的平動滑軌10重合後一齊嵌進固定脊11、固定脊粘在封面、底面之間，後動片上的限動滑軌15與限動閥16嵌合，限動閥固定在封面、底面之間。封面18與底面19邊緣粘在邊框襯墊20上。逆時針撥動日期指示轉盤，使它從指示冬至日慢慢轉動到指示夏至日，軸輪隨之轉動180°，原處於軸輪下端的前偏心軸漸漸轉到軸輪上端，於是把前動片上舉，此時平動滑軌由於固定脊的定向控制而使前動片不致晃動。繼續轉動日期指示轉盤，使它從夏至日轉到冬至日，則前偏心軸從180°轉到360°，將前動片從上端推至下端，在這轉動一周過程中繪於前動片上的陽光直射標誌便指示從南回歸線移至赤道再到北回歸線，又從北回歸線回赤道達南回歸線。如此連續轉動，顯示一年中太陽直射點的移動規律。與此同時，軸輪背面的後偏心軸在後動片相應的滑軌內將後動片推上與拉下，且由於前、後偏心軸到中心轉軸的距離不等，因而兩動片移幅不一，在演示片上則顯示出分別移動地圖緯度的±23°26′和±5°；此外，兩偏心軸心與中心轉軸中心連線間有一夾角，使兩動片移動產生位相差，以此顯示氣壓帶風帶移動比陽光直射點移動延後約一個月。底面地圖上繪有半爿季風箭頭，當後動片上、下移動時，該動片上的另半爿箭頭就與它分別拼合成冬半年延時約六個月的偏北風，夏半年延時約四個月的偏南風，從而顯示了季風風向的改變，且能表現出地轉偏向力的影響。連續轉動轉盤，則可以產生出一年內任何時間的太陽高度、氣壓帶風帶的位置與形成原因、季風風向、海陸熱力差異引起的陸地氣壓季節變化、各類型氣候的形成機理及以上各地理事物之間因果聯繫等效果。
本實用新型與大中學校教學內容吻合，實用性強、結構合理、工藝簡單、體小超簿、成本低廉、直觀效果好，有很好的推廣應用價值。
附
圖1是本實用新型結構示意圖。圖中1日期指示轉盤、2中心轉軸、3支架孔、4軸輪、5前偏心軸、6後偏心軸、7前動片、8前偏心軸滑軌、9中心轉軸槽、10平動滑軌、11固定脊、12陽光直射點標誌、13繪有氣壓帶風帶三圈環流圖的透明膠片(即後動片)、14後偏心軸滑軌、15限動滑軌、16限動閥、17拼合的北溫帶季風風向箭頭、18封面、19底面、20邊框襯墊、21日期盤。
附圖2是本實用新型的軸輪及軸輪上前偏心軸帶動前動片運動圖解，構件號名稱同附
圖1。
附圖3是本實用新型的北溫帶季風風向變換箭頭拼合示意，其中(1)是分解圖，(2)、(3)是拼合圖，並在(2)、(3)箭頭旁標明大陸不同季節氣壓狀況。
以下結合附圖2、附圖3敘述本實用新型的部分演示實例。附圖2中(1)是春分日開始演示的狀態，此時前偏心軸5處於A位，前動片7上陽光直射點標誌12指示在赤道。當軸輪作逆時針轉動時，前偏心軸即運動，扭力F分解為向上的分力F1，和向左的分力F2；F1使前動片向上移，F2使它向左擺動，但由於固定在演示卡上的固定脊11與平動滑軌10嵌合，迫使前動片不左右擺動，於是前偏心軸在前偏心軸滑軌8內滑動，陽光直射標誌隨前動片上移，顯示了從赤道漸移向北回歸線。圖2(12)表示前偏心軸從B位移至C位再到D位的運動，分力F1使前動片下移，從而使陽光直射點標誌從北回歸線移至赤道再移到南回歸線。如此繼續轉動，便產生陽光在一年內不同時刻的直射點位置。鑑於同樣方法，後動片在後偏心軸帶動下也上下移動，而前後偏心軸心到中心轉軸中心不等距，且不在一直線上，因此產生了氣壓帶風帶隨太陽直射點南北移動而移動、由於熱力因素影響各帶移動延後約一個月的效果。圖2(3)是軸輪側視圖。
附圖3中(1)是分解的北溫帶季風箭頭圖，其中a置於演示卡底面地圖上，b置於後動片上；(2)當後動片上移時，a、b兩片箭頭拼合為偏南風，箭頭指向大陸，並在地轉力作用下右偏轉；(3)當後動片下移進入冬半年時，箭頭b移動後又與箭頭a拼合為偏北風，箭頭指向海洋。箭頭左上角的「海陸熱力差異」字樣標明冬、夏大陸氣壓狀況亦隨之變換。
全部可動裝置的穩定是依靠支架孔對中心轉軸的支撐、固定脊和限動閥對封面、底面的隔離作用、各滑軌的定向作用。
權利要求1.一種有世界氣候類型分布圖、日期盤、日期指示轉盤、二分二至點標誌及封面、底面構成的氣壓帶風帶與氣候分布、成因演示卡，其特徵在於演示卡內設有軸輪、前動片、後動片、滑軌、固定脊、限動閥、季風風向變換箭頭，軸輪的中心轉軸穿過封面上的支架孔與日期指示轉盤固接，軸輪置於前、後兩動片之間，軸輪上的偏心軸分別嵌入兩動片上對應的滑軌內，固定脊嵌入前、後動片的平動滑軌並固定在封面、底面之間，限動閥嵌入限動滑軌並與封面、封底粘接。
2.根據權利要求1所述的演示卡，其特徵在於所說的軸輪中心設中心轉軸，同一面又設一大偏心軸，軸輪背面設一小偏心軸，每隻偏心軸外側端均設有防脫軌片。
3.根據權利要求1所述的演示卡，其特徵還在於所說的季風風向變換箭頭，這種箭頭由兩片構成，其中一爿置於底面地圖上，另一爿置於透明膠片製成的後動片上，在演示過程中兩爿箭頭可拼合成變換方向的箭頭，且其中拼合成冬季風的時間略長於拼合成夏季風的時間。
專利摘要氣壓帶風帶與氣候分布、成因演示卡屬教學儀器技術領域，由封面、底面、日期指示轉盤、支架孔、帶有前、後偏心軸和中心轉軸的軸輪，前動片、後動片、滑軌、固定脊、限動閥，季風風向變換箭頭等組成。軸輪的前、後偏心軸分別嵌入前、後動片相應滑軌中，前、後動片上平動、限動滑軌分別與固定在演示卡上的固定脊、限動閥嵌合，起定向作用，軸輪中心轉軸穿過支架孔與封面外的日期指示轉盤固接。撥動日期指示轉盤，便可進行演示。
文檔編號G09B25/00GK2105736SQ9122581
公開日1992年5月27日 申請日期1991年9月29日 優先權日1991年9月29日
發明者葉玉良 申請人:葉玉良