1.本实用新型涉及教学设备领域，特别涉及一种能量单元整合组件式教具。


背景技术：

2.教科版小学科学六年级上册《能量》单元，作为小学科学能量认识的科学启蒙教学，在科学教学中具有举足轻重的作用。在以科学探究为基本理念的教学下，学生在做中学感受到能量科学的神奇，更能激发学生科学兴趣，增长学生的科学才干。
3.但是，教学中我们发现无论是教材提供的材料方案，还是已有材料，都有一些急需要改进的问题。如检测导线周围，线圈周围有磁场时，学生操作时存在手动干扰实验的问题；电磁铁的铁磁性检测时，铁芯容易磁化，操作繁琐等问题；电动机认识教学时存在制作繁琐，弧形永磁铁放置稳定性差等问题；能量转化实验探究材料缺乏整体实验功能；整个单元实验教学还缺乏整体共用操作平台。
4.这些实验材料问题在影响着探究实验的标准化效果，存在制作繁琐，操作不便，效率不高等问题，成为科学教学的绊脚石。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种能量单元整合组件式教具，通过对实验的教具进行优化改进，解决了现有的材料方案在影响着探究实验的标准化效果，存在制作繁琐，操作不便，效率不高等的问题。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种能量单元整合组件式教具，包括
7.电源组件；所述电源组件包括电源控制板；所述电源控制板上设置有接线座和电键座；所述接线座上设置有依次串联排列的至少两个接线柱；在所述电键座上设置有电键开关；在所述电键开关的两端分别串联有接线柱；所述电键开关通过导线与一外接开关并联；所述接线座和电键座一端的接线柱分别与插孔接头的正极接头和负极接头连接；
8.实验基台；所述实验基台包括基座，设置在所述基座两侧的固定架，以及位于两所述固定架之间竖直设置的支撑架；在所述支撑架上设置有水平布置的支撑板；所述固定架包括有机玻璃底座和有机玻璃固定板；所述有机玻璃底座上排列设置有多个磁铁插槽；所述有机玻璃固定板叠设在所述有机玻璃底座上；在所述有机玻璃固定板上设置有两端固定的牛筋固定带，所述牛筋固定带呈一字排布；
9.以及功能部件；所述功能部件包括指南针、长条形的电磁铁、长方形框体线圈和可拆解的微型电动机。
10.作为本实用新型的一种优选方案，上述方案还包括一端带鳄鱼夹的导线。
11.作为本实用新型的一种优选方案，所述电源组件包括稳压直流电源器或电池盒。
12.作为本实用新型的一种优选方案，所述电池盒上设置有并排布置的多个电池安装槽；各个所述电池安装槽依次串接；在所述电池盒上设置有多个接线柱；通过连接两不同的
所述接线柱，控制接入的串联的电池数量。
13.作为本实用新型的一种优选方案，还包括木质的收纳箱。
14.作为本实用新型的一种优选方案，在所述基座上设置有用于放置微型电动机的转子线圈的安装座；所述安装座位于两所述固定架之间。
15.作为本实用新型的一种优选方案，所述支撑板活动安装于所述支撑板的不同高度位置。
16.作为本实用新型的一种优选方案，上述方案还包括能量转换演示板；所述能量转换演示板上设置有相互并联连接的蜂鸣器、灯座、电热丝、电磁铁和微型电动机。
17.作为本实用新型的一种优选方案，上述方案还包括可安装在微型电动机上的螺旋桨。
18.作为本实用新型的一种优选方案，所述长方形框体线圈包括分别绕行 5圈、10圈和15圈的三种所述长方形框体线圈。
19.本实用新型具有如下有益效果：本实用新型结构简单合理，操作便捷，扰动小，提升了实验的可靠性，实验结果清晰明了，便于学生更直观快速的掌握知识要点，使学生具有更好的实验体验，使用效果好。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。
21.图1是本实用新型的整体结构示意图。
22.图中数字和字母所表示的相应部件名称：
23.1.电源控制板
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2.接线座
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3.电键座
24.4.插孔接头
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5.外接开关
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6.电池盒
25.7.基座
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8.有机玻璃底座
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9.有机玻璃固定板
26.10.牛筋固定带
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11.支撑架
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12.支撑板
27.13.安装座。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.结合图1，本实用新型为一种能量单元整合组件式教具，为了更直观更清楚地对小学生进行科学能量认识的启蒙教学，其核心是作为一种演示教具。本实用新型包括电源组件、实验基台和功能部件。电源组件用于提供电源，并控制电源的开关。具体的，电源组件可以为稳压直流电源器或电池盒6。稳压直流电源器的优点是能够提高稳定的直流电流，但是电压不易调节。为了更好的调节电源大小，电池盒6上设置有并排布置的多个电池安装槽。
电池安装槽内安装电池，各个电池安装槽依次串接，从而实现电池的串联。在电池盒6上设置有多个接线柱；通过连接两不同的接线柱，控制接入的串联的电池数量，从而调节电源电压大小，可控性好。电源组件通过电源控制板1实现控制。电源控制板1上设置有接线座2和电键座3。接线座2上设置有依次串联排列的至少两个接线柱。在电键座3 上设置有电键开关。在电键开关的两端分别串联有接线柱。电键开关通过导线与一外接开关5并联。外接开关5在磁场检测时避免普通开关使用时不必要的振动，提高实验的标准化，降低干扰。接线座2和电键座3一端的接线柱分别与插孔接头4的正极接头和负极接头连接。当需要使用稳压直流电源器时，只需将稳压直流电源器的连接端插入插孔接头4即可。
30.实验基台包括基座7，设置在基座7两侧的固定架，以及位于两固定架之间竖直设置的支撑架11。在支撑架11上设置有水平布置的支撑板12。支撑板12活动安装于支撑板12的不同高度位置，以便于更好的对比实验结果，具体安装方式的话，可以采用插接、卡合等常规方式。固定架包括有机玻璃底座8和有机玻璃固定板9；有机玻璃底座8上排列设置有多个磁铁插槽；有机玻璃固定板9叠设在有机玻璃底座8上。在有机玻璃固定板9上设置有两端固定的牛筋固定带10，牛筋固定带10呈一字排布。牛筋固定带10主要起到定位固定作用，能够方便快速的实现对实验器件进行固定，提高实验的稳定性。同时，为了更清晰稳定地展示电动机的工作原理，可以在基座7上设置用于放置微型电动机的转子线圈的安装座13；安装座13位于两固定架之间。
31.为了进行各项不同的能量单元的实验，功能部件包括指南针、长条形的电磁铁、长方形框体线圈和可拆解的微型电动机。其中，长方形框体线圈包括分别绕行5圈、10圈和15圈的三种长方形框体线圈。优选的，本实用新型还包括能量转换演示板和/或可安装在微型电动机上的螺旋桨；能量转换演示板上设置有相互并联连接的蜂鸣器、灯座、电热丝、电磁铁和微型电动机。
32.为了更好的进行收纳规整，本实用新型还可以包括木质的收纳箱。为了提高实验的便利性，可以采用一端带鳄鱼夹的导线进行相关实验器件之间的电连接。
33.实施例1
34.采用上述整合组件式教具，进行通电导线磁场测定实验和通电线圈磁场测定实验。
35.具体的，1、将电源控制板1与导线的两端连接，并使电源控制板1与电池盒6连接，实现电路的串联连通；导线的两端通过牛筋固定带10固定，使导线呈一字形状态，将指南针放置在支撑板12上，打开外接开关5，使电路连通，观察指南针发生偏转。可以通过调整不同的电源电压以及指南针的高度等变量，观察对实验结果的影响。2、将导线替换成长方形框体线圈，将长方形框体线圈套设在指南针和支撑板12外，重复上述实验过程，观察实验结果。同时，也可以采用不同绕行圈数的长方形框体线圈进行对比实验。
36.本实用新型可以实现通电导线磁场测定实验和通电线圈磁场测定实验机械化操作，避免手动操作时的易动性，提高实验的可靠性。指南针的高低位置的设置可以提高通电导线磁场测定实验的实验功效，更清晰的反馈实验结果。
37.实施例2
38.采用上述整合组件式教具，进行电磁铁磁场测定实验。
39.具体的，将长条形的电磁铁放置在一固定架上，并通过牛筋固定带10 固定，将指
南针放置在支撑板12上，长条形的电磁铁前端指向指南针，使电池盒6、电源控制板1和长条形的电磁铁进行电连接，转动指南针，观察指南针的偏转情况。同时，可以调整电源电压大小，以及长条形的电磁铁和指南针的相对位置，观察实验结果。
40.本实用新型将纯手动操作转变成机械操作，避免不必要的振动，提高了实验的稳定性。
41.实施例3
42.采用上述整合组件式教具，进行电动机原理实验。
43.具体的，将有机玻璃固定板9从有机玻璃底座8上取下，利用小螺丝刀将微型电动机外壳与后盖之间的金属固定接片掰开，对微型电动机进行拆解；将微型电动机的转子线圈放置在安装座13上，将微型电动机的两个弧形磁铁分别对称插设在两侧的有机玻璃底座8的磁铁插槽内。将微型电动机的转子线圈与电池盒6和电源控制板1进行电连接，启动电源，观察电动机运行原理。
44.本实用新型使用两用电源，可选择性好，同时电压可以在1.5v-12v之间进行调节；通过对微型电动机进行拆装和组装，能够更直观的观察电动机的内部结构情况；微型电动机的转子线圈放置在安装座13，固定的稳定性好，弧形磁铁可以选择有机玻璃底座8上远近不同的磁铁插槽进行自由设置以及对应的磁极也可以进行自由调整，可调性和灵活性好。
45.实施例4
46.采用上述整合组件式教具，进行电能与能量转换实验。
47.将电源控制板1和电池盒6与能量转换演示板上的相互并联连接的蜂鸣器、灯座、电热丝、电磁铁和微型电动机进行连接，根据实验需要自由模拟电能与声能、光能、热能、磁能和动能之间的能量转换。
48.本实用新型集动能、磁能、热能、光能和声能与电能转化于一身，使实验效率得到较大提升。
49.实施例5
50.采用上述整合组件式教具，进行电动机发电机互逆实验。
51.将两微型电动机分别通过牛筋固定带10固定在两固定架上，两微型电动机的输出轴进行同轴连接固定；将指南针放置在支撑板12上，然后一微型电动机与电源组件连接，另一微型电动机与长方形框体线圈连接，长方形框体线圈套设在指南针上，启动电源，通过电能驱动一微型电动机的输出轴转动，带动另一微型电动机转动，观察指南针是否发生偏转。
52.本实用新型有效解决电动机和发电机的互逆同步演示实验探究，给学生一个非常直观形象的实验感受。
53.实施例6
54.采用上述整合组件式教具，进行风力水力发电实验。
55.将螺旋桨安装在微型电动机上，并将微型电动机与长方形框体线圈连接，长方形框体线圈套设在指南针上，然后分别通过水龙头的水流和吹风的风流使螺旋桨进行转动，观察指南针是否发生偏转。
56.本实用新型简化风力发电和水力发电的实验流程，结构简单，操作便捷，效果显著。
57.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新
型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。