本實用新型涉及一種教具，具體的說是涉及一種高中物理課程中的各種人造衛(wèi)星如何繞地球進行運動的演示教具。

背景技術：

高中物理必修理2中萬有引力與航天的衛(wèi)星問題讓好多學生感到困惑，原因之一是衛(wèi)星種類多，有近地衛(wèi)星、極地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星，既要掌握各衛(wèi)星的運動規(guī)律并且還要和地面上物體進行比較，尤其是近地衛(wèi)星與地球表面物體運動規(guī)律的差異更是學生理解上的難點。原因之二是教師對衛(wèi)星規(guī)律的講解停留在理論上，沒有現(xiàn)成的教具幫助學生理解，學生只能通過理論推理了解衛(wèi)星運動規(guī)律，學生不易撐握，且容易遺忘。

技術實現(xiàn)要素：

為克服上述缺陷，本實用新型旨在提供一種能讓學生在理論基礎上對衛(wèi)星運動有直觀的認識，便于學生理解，使學生留下深刻印象，產(chǎn)生長久記憶衛(wèi)星運動軌跡演示教具。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為：各類人造衛(wèi)星自動旋轉演示教具，包括一個支架，所述支架包括一個底座和一根豎直向上的立柱，所述立柱的頂端分別設有同心安裝的地球軸、近地衛(wèi)星軸和同步衛(wèi)星軸，所述地球軸、近地衛(wèi)星軸和同步衛(wèi)星軸分別通過同步帶與地球電機、近地衛(wèi)星電機和同步衛(wèi)星電機傳動連接；所述地球軸上固定有一個地球儀，所述近地衛(wèi)星軸上通過一個近地衛(wèi)星環(huán)固定有一個近地衛(wèi)星模型，所述同步衛(wèi)星軸上通過一個同步衛(wèi)星環(huán)固定有一個同步衛(wèi)星模型；所述底座上還設有一個旋轉板，所述旋轉板上傳動連接有一個極地衛(wèi)星環(huán)，所述極地衛(wèi)星環(huán)上固定有一個極地衛(wèi)星模型；所述地球儀的赤道呈豎直，所述近地衛(wèi)星環(huán)、同步衛(wèi)星環(huán)和極地衛(wèi)星環(huán)同心豎直分布并分別和地球儀的赤道同心。

所述底座上還設有一個極地衛(wèi)星電機，所述極地衛(wèi)星電機與極地衛(wèi)星環(huán)傳動連接。

所述地球儀的赤道上還固定有一個人模。

采用了本實用新型的各類人造衛(wèi)星自動旋轉演示教具及其使用方法，通過不同轉速的電機來帶動近地、同步、極地衛(wèi)星環(huán)，使固定在其上的近地、同步、極地衛(wèi)星模型繞地球儀轉動，直觀的演示了各種人造衛(wèi)星繞地球運行時的速度，使學生更易于理解與記憶。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的另一種實施例結構示意圖。

圖中：2-地球軸，3-近地衛(wèi)星軸，4-同步衛(wèi)星軸，5-地球電機，6-近地衛(wèi)星電機，7-同步衛(wèi)星電機，8-地球儀，9-近地衛(wèi)星模型，10-同步衛(wèi)星模型，11-底座，12-立柱，13-近地衛(wèi)星環(huán)，14-同步衛(wèi)星環(huán)，15-極地衛(wèi)星環(huán)，16-極地衛(wèi)星模型，17-旋轉板，18-極地衛(wèi)星電機，19-人模。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型公開了各類人造衛(wèi)星自動旋轉演示教具，包括一個支架，所述支架包括一個底座11和一根豎直向上的立柱12，其創(chuàng)新點主要在于所述立柱12的頂端分別設有同心安裝的地球軸2、近地衛(wèi)星軸3和同步衛(wèi)星軸4，所述地球軸2、近地衛(wèi)星軸3和同步衛(wèi)星軸4分別通過同步帶與地球電機5、近地衛(wèi)星電機6和同步衛(wèi)星電機7傳動連接；所述地球軸2上固定有一個地球儀8，所述近地衛(wèi)星軸3上通過一個近地衛(wèi)星環(huán)13固定有一個近地衛(wèi)星模型9，所述同步衛(wèi)星軸4上通過一個同步衛(wèi)星環(huán)14固定有一個同步衛(wèi)星模型10；所述底座11上還設有一個旋轉板17，所述旋轉板17上傳動連接有一個極地衛(wèi)星環(huán)15，所述極地衛(wèi)星環(huán)15上固定有一個極地衛(wèi)星模型16；所述地球儀8的赤道呈豎直，所述近地衛(wèi)星環(huán)13、同步衛(wèi)星環(huán)14和極地衛(wèi)星環(huán)15同心豎直分布并分別和地球儀8的赤道同心。

如圖2所示，所述底座11上還設有一個極地衛(wèi)星電機18，所述極地衛(wèi)星電機18與極地衛(wèi)星環(huán)15傳動連接。通常，在極地衛(wèi)星環(huán)15與極地衛(wèi)星電機18通過齒輪齒條的方式進行傳動。

綜上所述，以地球儀8為中心，從內(nèi)到外分別為近地衛(wèi)星模型9、同步衛(wèi)星模型10和極地衛(wèi)星模型16。

當?shù)厍螂姍C5啟動時，帶動地球軸2轉動的同時使地球儀8也轉動，同理，當近地衛(wèi)星電機6啟動時，帶動近地衛(wèi)星軸3轉動的同時，使近地衛(wèi)星環(huán)14以及固定在其上的近地衛(wèi)星模型9繞地球儀8轉動；同步衛(wèi)星電機7啟動時，帶動同步衛(wèi)星軸4轉動的同時，使同步衛(wèi)星環(huán)14以及固定在其上的同步衛(wèi)星模型10繞地球儀轉動；所述極地衛(wèi)星電機18啟動時，帶動極地衛(wèi)星環(huán)15以及固定在其上的極地衛(wèi)星模型16繞地球儀8轉動，所述地球電機5、近地衛(wèi)星電機6、同步衛(wèi)星電機7和極地衛(wèi)星電機18可以為步進電機，并與一個控制中心控制連接。

所述地球儀8的赤道上還可以固定有一個人模19。

實施例一：

如圖1所示，本實用新型所述的各類人造衛(wèi)星自動旋轉演示教具，其使用方法分為以步驟：

步驟一：準備，通過控制器分別調(diào)節(jié)地球電機5、近地衛(wèi)星電機6和同步衛(wèi)星電機7的轉速，使近地衛(wèi)星環(huán)13的轉速大于地球儀8的轉速，同步衛(wèi)星環(huán)14的轉速與地球儀8的轉速一樣，同時，把同步衛(wèi)星模型10調(diào)整到人模19的正上方，把近地衛(wèi)星模型9與極地衛(wèi)星模型16調(diào)整到同步衛(wèi)星模型10的位置；

步驟二：演示，同時啟動地球電機5、近地衛(wèi)星電機6和同步衛(wèi)星電機7，此時，地球儀8以一定的轉速繞地球軸2轉動，同時，近地衛(wèi)星模型9以快于地球儀8的線速度繞地球儀8轉動，同步衛(wèi)星模型10以與地球儀8相同的線速度和地球儀8同點轉動，教師以手工的方法把極地衛(wèi)星模型16沿極地衛(wèi)星環(huán)15以低于同步衛(wèi)星模型10的線速度同向移動。

實施例二：

如圖2所示，本實用新型所述的各類人造衛(wèi)星自動旋轉演示教具，其使用方法分為以下步驟：

步驟一：準備，通過控制器分別調(diào)節(jié)地球電機5、近地衛(wèi)星電機6、同步衛(wèi)星電機7和極地衛(wèi)星電機18的轉速，使近地衛(wèi)星環(huán)13的轉速大于地球儀8的轉速，同步衛(wèi)星環(huán)14的轉速與地球儀8的轉速一樣，極地衛(wèi)星環(huán)15的轉速小于地球儀8的轉速，同時，把同步衛(wèi)星模型10調(diào)整到人模19的正上方，把近地衛(wèi)星模型9與極地衛(wèi)星模型16調(diào)整到同步衛(wèi)星模型10的位置；

步驟二：演示，同時啟動地球電機5、近地衛(wèi)星電機6、同步衛(wèi)星電機7和極地衛(wèi)星電機18，此時，地球儀8以一定的轉速繞地球軸2轉動，同時，近地衛(wèi)星模型9以快于地球儀8的線速度繞地球儀8轉動，同步衛(wèi)星模型10以與地球儀8相同的線速度和地球儀8同點轉動，極地衛(wèi)星模型16以低于地球儀8的線速度繞地球儀轉動。

通過本實用新型的各類人造衛(wèi)星自動旋轉演示教具以及使用方法，讓學生在理論基礎上對衛(wèi)星運動有直觀的認識，便于學生理解，使學生留下深刻印象，產(chǎn)生長久記憶。演示教具在與地球儀8赤道共面的情況下設制了一顆近地衛(wèi)星模型9、一顆同步衛(wèi)星模型10和一顆極地衛(wèi)星模型16，能動態(tài)演示地球的自轉和衛(wèi)星的運動?？梢员容^的規(guī)律有衛(wèi)星半徑越大，線速度越??；地球表面物體和近地衛(wèi)星的規(guī)律；地球表面物體和同步衛(wèi)星的規(guī)律。演示教具的最外圈設計了一個軌道平面可以旋轉的衛(wèi)星，從而使衛(wèi)星的類型更全面，并通過演示能輕松說明同步衛(wèi)星的軌道必須與赤道面共面。通過該演示教具能輕松展示與衛(wèi)星有關的各類問題，使一個教學難點在輕松有趣的演示過程中被學生理解和撐握，發(fā)揮教具的強大功能。