[发明专利]一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具

说明书

一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具，属于教学用具领域。本装置主要由水槽、可滑动式底座、升降式发声器固定支架、供电线路、发声器、频闪光源六部分组成。本装置借助发声器发声使水面产生波纹，水槽与发声器产生相对运动，在频闪光源照射下，观察发声器前后水面波纹的差异来间接展现多普勒效应。所述装置相比于传统教学用具而言，具有现象明显，能够更加直观的反应多普勒效应；体积小，不占空间；结构简单组装方便；操作简单适用范围广；橡胶防震垫的使用可以减轻发声器与发声器固定支架之间的共振和能量散失。其中肋板和固定板的使用大大提高了装置的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具，具体来说就是先借助发声器发声使水面产生波纹，再使发声器与水面产生相对运动，在频闪光源照射下，通过观察发声器前后波纹的差异来展现多普勒效应的一种新型教学用具，属于教学用具技术领域。

技术背景

随着国家教育政策的不断优化以及社会经济的不断发展，教学方式也在大中小学中更也得以优化，各类优质的教育方式更是被广泛运用在学校教学模式中。越来越科学规范的教学用具更是让学生形象、具体和直观的吸收较为刻板的理论知识。

多普勒效应是波动中较为难以被学生掌握的知识点，多普勒效应的传统教学用具是竹竿上固定一个有源蜂鸣器，通过转动竹竿带动发声的有源蜂鸣器来演示多普勒效应。这种传统教学用具的不足是竹竿做圆周运动时声音频率变化较为复杂，人耳很难判断蜂鸣器发声频率的变化，不清晰不直观，并且体积比较大，不便于携带。因此迫切需要一种能够清晰观察、便于理解且体积小方便携带的新型教学用具装置展现多普勒效应。

发明内容

针对观察不直观、不容易理解且体积大，不便于携带的不足，本发明提供一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具

本发明是由以下技术方案实现的：一种利用水纹传播展现多普勒效应的新型教学用具主要由水槽、可滑动式底座、升降式发声器固定支架、供电线路、发声器、频闪光源六部分组成。

所述装置的基本工作原理是，借助升降式发声器固定支架将发声器固定在水槽水面上方的一定距离，通过发声器发声使水面产生波纹，然后用手拖动升降式发声器固定支架使其沿可滑动式底座上的轨道移动，水槽与发声器产生相对运动，在频闪光源照射下，观察发声器前后水面波纹的差异来间接展现多普勒效应。

该发明的有益之处是：所述装置相比于传统教学用具而言，具有现象明显，能够更加直观的反应多普勒效应；体积小，不占空间；结构简单组装方便；橡胶防震垫的使用能够减轻发声器与发声器固定支架之间的共振和能量散失；操作简单适用范围广，适合广大教师、学生等群体使用。其中肋板和固定板的使用大大提高了装置的稳定性。

附图说明

图1为本装置整体的结构示意图；

图2为可滑动式底座的结构示意图；

图3为升降式发声器固定支架的结构示意图；

图4为供电线路的结构示意图；

图5为发声器的结构示意图；

图6为蜂鸣器的工作电路图；

图7为频闪光源的工作电路图；

图8为装置使用状态图。

图中，1、水槽，2、可滑动式底座，201、固定板，202、滑动式轨道，3、升降式发声器固定支架，301、架板，302、左右微调器，303、肋板，304、上下微调螺旋，305、防脱钩，306、运动橡胶滚轮，4、供电线路，401、电源线，402、USB插头，403、总控制器，4031蜂鸣器音量调节器，4032频闪光源开关，5、发声器，501橡胶防震垫，502、发声器外壳，503、扩音口，504、蜂鸣器，505、频闪光源。

具体实施方式