銀河系演示器

　　一、項目背景
　　
　　銀河系對于學生來說遙遠又難以想象，僅僅通過幾個簡單的圖片引導他們觀察，還是不好理解，同時又缺少這類教具。為了解決這一難題，我們制作了銀河系演示器。此教具可以模擬演示銀河的樣子。也可以看到四季的銀河，從而很形象直觀地幫助學生理解為什么銀河系會有不同的形狀。另外。它還可以演示出太陽系所在銀河系獵戶座旋臂的位置、牛郎星和織女星的位置等，如圖1、圖2。
　　
　　二、制作材料及構造
　　
　　本教具主要由兩部分組成：一部分是旋轉支架。另一部分是銀河系。其中，銀河系是由銀心、銀盤(包含四條大的旋臂)、許多發光的恒星(包括太陽在內)組成。教具采用了先進的LED發光技術作為恒星群發光的光源，采用鋰電池作為電源，可以分別控制和演示各個旋臂及太陽所在的位置。采用步進電機作為支架的旋轉動力，從而完成了此教具發光、旋轉、改變視角、演示銀河系的形狀與結構及演示太陽所在位置的功能。
　　制作材料包括：鋰電池1個、LED光源若干、大小不同的珠子若干、細棉線若干、12伏30轉步進電機1個、直徑1mm的鐵絲若干、微型開關7個、50-1000歐的電阻若干、照相機三角架1個、半透明透視屏等。
　　
　　
　　
　　
　　三、制作方法
　　
　　1　用鐵絲先圍出銀心部分的框架，固定一部分大的珠子，如圖3。
　　2　沿著銀心用鐵絲制作銀河系的旋臂，并加固，穿上一部分小珠子，如圖4。
　　3　用細棉線穿上各種珠子，用502膠把穿好的珠子固定在銀河系演示器框架上，使珠子不均勻網狀分布，來代表銀河系中的恒星。
　　4　分別固定銀心和銀盤部分及太陽、牛郎星、織女星的LED光源和微型開關，使開關能分別控制銀心、旋臂、太陽、牛郎星、織女星。為了能顯示不同亮度的星體，可以在一部分LED光源附近串聯50～1000歐的電阻，如圖5。
　　5　用內直徑為40mm的塑料環制作成銀河系演示器的底座，如圖6。
　　6　把步進電機和鋰電池固定在照相機三角架上，在步進電機軸上安裝一個外直徑為40mm的塑料瓶作為旋轉軸(在塑料瓶蓋中心部位挖開和步進電機軸直徑相同的洞，用熱熔膠棒往瓶蓋內填充，迅速擰緊塑料瓶，調整塑料瓶與電機軸同心)，如圖7。
　　7　把保鮮袋裁成350mmx700mm規格，兩邊固定在塑料條上。使其成為半透明透視屏，在模擬銀河的樣子時使用。如圖8。
　　
　　四、特點及用途
　　
　　本教具可以發光、旋轉、改變視角，同時具有攜帶方便(可拆裝)、操作簡單等特點。
　　運用本教具，可以演示銀河系的形狀與結構，演示太陽所在獵戶座旋臂的位置，模擬演示銀河的樣子，演示牛郎星、織女星的位置，演示在地球上看銀河等。
　　
　　五、使用方法
　　
　　1　將銀河系演示器安裝到旋轉軸上。
　　2　先后打開銀心和銀盤的光源開關，可以分別演示銀河系的結構(銀心和旋臂)，見圖9。通過旋轉支架可以改變銀河系演示器的視角，能從不同的角度來觀察銀河系的形狀，見圖10、圖11。
　　3　打開太陽光源的開關，可以演示太陽所在銀河系的位置，見圖12。
　　4　打開牛郎星、織女星光源的開關，可以演示牛郎星、織女星在銀河系的位置，見圖12。
　　5　打開所有的LED光源，把半透明透視屏放在銀河系模型的前面，可以模擬銀河的樣子，見圖13，在黑暗的環境中效果更好，見圖]4。
　　6　打開步進電機開關和所有的光源，調整銀河系模型的角度，可以模擬演示銀河系在宇宙中運動的樣子。
　　7　通過模型二，可以演示為什么在地球上看銀河是條亮帶，也可以演示四季的銀河，見圖