序號

展品名稱

主要技術性能

數量

備注

 1

機械漸變線

技術規格：1800mm×650mm×2200mm；

展項組成：展品主要由底座、臺面、有機玻璃罩、機械漸變鈑金組件、伺服電機、電氣控制系統、說明牌等組成。

科學原理：展品通過行星齒輪系、空間連桿機構、間歇槽輪機構、萬向節機構、光圈機構、機械手、異形齒輪機構以及曲柄重錘機構等，有機結合進行運動的傳遞與轉換，演示機械漸變的立體視覺。

操作方法：觀眾按下“啟動”按鈕，觀察機械漸變線的運動狀態。

其他要求：供電需求：AC220V/50Hz，1200W。

1套上海慣量成品展項

 2

龍卷風

技術規格：1500mm×1500mm×2200mm；

主要材料采用：鋼架，冷軋鋼板、煙霧發生器、循環風扇、金屬烤漆、低壓延時控制電路、不銹鋼自復位金屬按鈕等。

展示目的：觀眾可以通過該展項的展示，了解大自然中龍卷風的形成原理，以及在自然災害來臨時對自身安全可以具有一定的保護作用，知道其原理就能明白如何防范。

展示內容：展項主體為一個可演示龍卷風形成的機器。該展項主要由安裝在頂部的造霧機和風扇，四周帶有氣孔的不銹鋼圓管，以及底座和操作按鈕構成。其中，以及底座和操作按鈕構成。其中，不銹鋼圓管在啟動電源后，可通過其自帶的一豎排氣孔噴出氣流。游客來到展項前，觀看操作說明后點擊底座上的開始按鈕，電源被接通。這時展品頂部安裝的造霧機和風扇開始工作，使小水滴和空氣被迫下降，同時從四周管子側壁噴出的氣流使下降氣流發生旋轉，形成自上而下的空氣渦旋，觀眾可以觀看到“龍卷風”的形成過程及其形態變化，一段時間后，龍卷風消散。

電源要求：AC220V  150W。

1套上海慣量成品展項

 3

飛繩

技術規格：1800mm×600mm×1100mm

展示原理及內容簡述：在電機的帶動下，繩子可以被加速運行， 電機加速繩子運動的同時，重力會向下拉它，在物體的慣性和內部抗張強度的共同作用下，繩子可以保持穩定性。若沒有重力，繩子則會在慣性的作用下以一個圓形的方式運動。 當繩子碰到其它物體時，就會呈現出很多不同的狀態，有一些是可預測的，而有一些則是意想不到的。

展品操作說明：按下啟動按鈕，待繩環飛起后，轉動手輪控制繩環的方向。

展項制作說明：展品需采用小功率電機，保障展品使用者及圍觀人員安全；展臺冷軋鋼板圍板，內部：方鋼骨架，預留檢修口。

展品主要設備配置、用材及技術參數：電機、繩環、手輪、連接件、標準件、延時電路、圖文版、配電（控制）箱、漏電保護開關，電氣元器件及輔料等。

1套上海慣量成品展項

 4

機械漸變

技術規格：4800mm×1100mm×2800mm

展示內容：展項由三個獨立的旋轉機構和電機構成。參與時，觀眾可以直接走近展臺觀察每個獨立的旋轉機構旋轉過程中所呈現的優美的視覺漸變圖案交替，遠看組合而成方格的顏色交替變換，也形成橫豎方向的線條感。

展示原理：齒輪是邊緣有齒，能夠連續咬合的機械元件，能夠改變力的大小和方向。齒輪的齒的形狀可以實現最小的磨損、震動與噪音，并達到最高的傳輸效果。行星齒輪系、空間連桿機構、間歇槽輪機構、萬向節機構、光圈機構、機械手、異形齒輪機構以及曲柄重錘機構等，有機結合進行運動的傳遞與轉換。

操作方式：觀眾直接走近展臺觀察每個獨立的旋轉機構旋轉過程中所呈現的優美的視覺漸變圖案。

電源需求：220V/1500W。

1套上海慣量成品展項

 5

緩慢的氣泡

技術規格：2200mm×750mm×2000mm

展示原理及內容簡述：展項展示了氣體體積和壓強的關系，讓游客直觀的了解波義耳定律以及流體的粘滯阻力等相關知識。 展臺上有一個打氣裝置，容器里面裝有硅油。由于打氣裝置向容器底部打氣。觀眾可以看到，氣泡上升過程中，由于壓強逐漸減小，其體積逐漸增大。從而了解波義耳定律：在溫度和其他條件不變的情況下，氣體的壓強和體積成反比關系。

展品操作說明：觀眾操作打氣裝置；觀察三種容器不同密度液體中氣泡是如何運動的。

電源需求：220V/150W。

1套上海慣量成品展項

 6

機械韻律

展覽尺寸：4000mm×4100mm×1800 mm。

組成：展品由小丑獨輪車、臺階提升螺旋下降機構、機械手、多連桿提升機構、旋轉機械手、巨型轉輪、二進制、齒輪提升機構、分色機構、翻轉鏈條10個模塊組成，每個模塊的規格大小、操作方法及科學原理如下：

1、★機械韻律-小丑獨輪車（規格：1400mm×500mm×1800 mm）

操作：等待上一關送來的小球到達車輪右下方；轉動手輪，把小球送往下一關。

原理：小球是怎么從右下方被運送到左上方的呢？轉動手柄驅動車輪，左下方軌道內的小球遇到車輪正面有圓洞的位置時，就會滾進洞內被車輪帶走，在小球入洞到被釋放的過程中會被一截弧形的金屬桿擋住，小球不會掉下來。直到車輪帶著小球到達釋放口，弧形金屬桿到了盡頭，小球就順利地落入下一條軌道。

2、機械韻律-臺階提升螺旋下降機構（規格：900mm×500mm×1500 mm）

操作：觀察臺階提升小球的過程；觀察小球在螺旋下降過程中的狀態。

原理：小球是怎么通過上活動臺階從低處往高處運動的？關鍵在于六個彩色臺階下面是六個凸輪的組合設計。當左邊第一個臺階上升、第二個臺階正好下降時，就把小球從第一級臺階帶到第二級臺階，周而復始，小球最后到達最高的臺階。凸輪的軸孔不在圓心，六個凸輪被穿在同一根傳動軸上，但互相之間錯開一定的角度。當電機帶動軸轉動時，每個凸輪按照自己的“姿勢”轉動，等于給上面的臺階編寫了一個依次運動的程序，帶動每一個臺階各自做升降的運動循環，配合起來就運走了小球。

3、機械韻律-機械手（規格：1200mm×500mm×1800 mm）

操作：在觸摸屏上點擊選擇運送小球的軌道；觀察機械手拿起小球準確送入指定軌道。

原理：我們的指令是怎么發送給機械手的呢？機械手是怎樣抓住小球并精確擺放定位的呢？觸摸屏上的指令被用無線網的方式發送給一個叫做可編程控制器（PLC）的裝置，這個PLC就像是機械手的大腦，存儲著已經編寫好的的程序，可以驅動機械手去抓取、搬運物件或操作工具。自由度是機械手的一個重要參數，這里機械手是二自由度的，要想到達空間任意一點，一般需要3個自由度，想要做出復雜的動作，就需要更高的自由度。在程序的精確控制下，機械手“閉著眼睛”都能做到的動作和效率，是我們人類望塵莫及的。

4、★機械韻律-多連桿提升機構（規格：1200mm×500mm×1500 mm）

操作：讓小球進入軌道；轉動手輪，使多連桿機構運行；觀察小球被提升的過程。

原理：連桿機構是如何組成的？有什么特點？這里運用了多連桿機構，把我們搖動手輪的圓周運動轉化為往復直線運動，把小球不斷抬高并放入下一級軌道。連桿機構是機械機構組成部分中的一類，它的運動形式多樣，可實現轉動、擺動、移動等復雜運動，但一般情況下，只能近似實現給定的運動，常用于速度較低的場合。

5、★機械韻律-旋轉機械手（規格：900mm×500mm×1500 mm）

操作：讓小球進入軌道；觀察小球是怎樣被這個不停旋轉的機械手從低處搬運高處的。

原理：齒輪傳動有什么特點呢？齒輪傳動是機械傳動中應用最廣的一種傳動形式。這個長得像變形金剛的機械裝置也是用來抓取小球的，它全部由最普通的圓柱齒輪組成，縱向排列的五個齒輪決定了機械手的高度，橫向排列的五個齒輪決定了機械手搬運小球的距離，這套機構巧妙地運用齒輪組合實現整體自身的旋轉，達到搬運的目的。

6、機械韻律-巨型轉輪（規格：1400mm×500mm×1800 mm）

操作：讓小球進入軌道；轉動手輪，觀察運動機構是怎么把小球運走的；

原理：手輪持續的轉動是怎么傳遞出去？巨型齒輪是怎么按周期轉動的？這里共有3種傳動方式：鏈條傳動、槽輪傳動和齒輪傳動。手輪轉動后通過鏈輪和鏈條驅動槽輪，槽輪與圓柱銷組成的單向間歇機構把持續轉動變成有規律的間歇轉動，這種有規律的間歇轉動再通過一個小齒輪使巨型齒輪運轉起來。齒輪傳動是靠主動輪齒和從動輪齒的相互嚙合完成的，小齒輪帶動大齒輪，轉動速度減慢；大齒輪帶動小齒輪，轉動速度加快。齒輪傳動還分為外齒輪和內齒輪，櫥窗里的小齒輪就是“長”在大齒輪內側的，叫做內齒輪傳動。

7、機械韻律-二進制（規格：1400mm×500mm×1600 mm）

操作：轉動手輪，讓小球進入這個特制的二進制軌道；注意黑色撥片擺動和小球掉落的位置。

原理：二進制和十進制進位是不同的，通過觀察撥片、小球下落位置和數碼管上顯示的轉化規律，想想它們之間是怎么換算的？日常生活中常用十進制有1-9個數字組成，十個一分錢等于一角錢，就是我們常說逢十進一。而二進制只用0和1兩個數字組成，進位規則是“逢二進一”，以加法為例：0+0=0，0+1=1，1+1=10。因為它只使用0、1兩個數字，適合于只有兩種狀態信息的表示。比如：電路的接通和斷開、光線的有和無等。我們使用的電腦，運算方式用的就是二進制。

8、機械韻律-齒輪提升機構（規格：1200mm×500mm×1500 mm）

操作：讓小球進入軌道；轉動手輪，觀察小球是怎么在軌道中被運走的。

原理：要想把小球從低處運到高處，可以采用什么樣的機械傳動方式呢？隨著手輪的轉動，右側低處的小球落入白色齒輪的輪齒間，在齒輪外圍金屬導軌的約束下被提升到高處，當小球到達白色齒輪能提升的最高點時會巧妙地離開這個齒輪，通過軌道滾動到左側位置更高的藍色齒輪旁邊，被藍色齒輪用同樣的方式再次提升，從而完成了小球的兩次提升過程。在這里，白色齒輪和藍色齒輪之間的傳動用的是同步帶，這是一種長著牙齒的傳動帶，它可以和同步輪嚙合，有傳動精度高、噪音低、不需要潤滑等優點，還能實現長距離傳動，這是齒輪傳動不太容易做到的。

9、機械韻律-分色機構（規格：1200mm×500mm×1500 mm）

操作：觀察機構組成：右側是小球排隊裝置，中間是色彩識別裝置，左側是分球裝置；觀察小球是如何排隊、被識別顏色和輸送的。

原理：不同顏色的小球是怎么被識別的呢？分球裝置是怎么分配小球去“專用車道”的呢？ 小球依次排隊，是怎么每隔一段時間被放行一個的？小球顏色的識別靠的是色彩傳感器，可以想象為傳感裝置的“肚子”里裝著一套“色卡”，遇到需要識別的小球時，它會用自己的“色卡”，對比出相同或相近的顏色，就算是認出來了。色彩傳感器其實是不認識顏色的，它只會認真快速地對比，每識別成功就立刻放走一個小球，然后告訴右側的十字撥叉轉動一次，后面的小球才能依次進入識別區。

10、機械韻律-翻轉鏈條機構（規格：1200mm×500mm×1800 mm）

操作：觀察右下方翻轉機構的運動狀態和規律；轉動手輪，觀察小球被鏈條提升輸送到高處的過程。

原理：兩個機構分別是怎么工作的？兩個機構之間是怎么銜接的？在櫥窗下方，由電機、驅動齒輪和運送小平臺組成翻轉機構，將來自齒輪的一個方向的轉動轉化成為小平臺的往復擺動，巧妙地把小球送到與鏈條機構的入口，鏈條上每隔一段距離長著一個小叉子，這些小叉子可以托住小球舉升，把小球送入下一條導軌。鏈條傳動是一種常見的機械結構，咱們的自行車就是一個例子，大鏈輪與腳蹬相連，是主動輪；小鏈輪與車輪相連，是從動輪，變速自行車因為有多組主動輪和從動輪，所以能組合成多個傳動比。

1套上海慣量成品展項

 7

磁力轉盤

技術規格：1000mm×1000mm×800mm

展項組成：展品主要由底座、臺面、線圈、永磁鐵、導軌、金屬鋁支架、說明牌等組成。

科學原理：展項運用了電生磁的原理和磁生電的原理。

操作方法：觀眾轉動裝有永磁鐵的轉盤，移動滑塊，將轉動的圓盤移動到裝有通電線圈的環中，觀察轉盤的運動狀態；轉動通電線圈的環，觀察轉盤的運動狀態。

1套上海慣量成品展項

 8

跳舞回形針

技術規格：1000mm×1000mm×800mm；

展項組成：展品主要由底座、臺面、有機玻璃罩、線圈、裝飾線圈、鐵芯、鍋形底盤、回形針、說明牌等組成。

科學原理：鍋形底盤上的回形針在磁場的作用下隨著音樂的高低變化產生不同的跳動。鐵制品的回形針是可以被磁鐵吸引，下方有一個線圈，通電后會產生磁場，變成電“磁鐵”。線圈兩端的電壓隨著音樂節奏起伏變化，磁場強弱也隨之變化。當磁場變強時，回形針克服了自身的重力，站立了起來；當磁場變弱時，回形針被重力拉了下來，回形針就跟著音樂節奏跳起舞來。展項運用了電生磁的原理。

操作方法：觀眾按下“啟動”按鈕，再按下“選曲”按鈕，觀察回形針的運動狀態。

其他要求：供電需求：AC220V/50Hz，100W。

1套上海慣量成品展項

 9

導電大比拼

技術規格：2.0m×2.0m×0.3m；

展項組成：展品主要由低壓電路、絕緣材料（不低于5種）、導體（不低于5種）、電燈、風扇、歐姆表、電流表等組成。

科學原理：參與者通過各種不同的材料進行連接電路，觀察電路上用電設備的狀態以及電流表的指針偏轉情況，參與者想知道原因可以通過歐姆表進行測量驗證。

操作方法：觀眾將不同的材料接進電路，觀察用電設備的狀態以及電流表的偏轉情況，思考原因。

其他要求：安裝在墻面上。

供電需求：AC220V/50Hz，100W。

1套上海慣量成品展項

10  

發電機和電動機

技術規格：2.8m×0.35m×2.8m；

展項組成：展項由框架、背板、電動機、發電機、負載、線路、說明牌等組成。

科學原理：搖動發電機模型上的手柄帶動發電機發電，電能通過導線傳輸到電動機模型以及小型用電器上。每個用電器上都有相應的開關控制，通過控制開關連接的用電器的數量來感受發電用電情況。展品通過發電機和電動機的結合展示了機械能—電能—機械能之間的轉換。

操作方法：觀眾轉動發電機或電動機模型，觀察其工作狀態。

其他要求：供電需求：AC220V/50Hz，50W。

1套上海慣量成品展項

11  

閃電墻

技術規格：2m×0.5m×2.8m；

展項組成：展品主要由輝光盤、金屬框架、音響、背景墻、說明牌等組成。

科學原理：閃電墻實際是由一塊塊輝光盤拼接而成。輝光盤的中心裝有高頻高壓電極，盤內充滿了低壓惰性氣體。高壓電極通電后，由于電場很強，而惰性氣體又較稀薄，便被電離，從而激發出美麗的輝光。惰性氣體中含有不同的元素，便產生不同的顏色。我們經常看到街邊絢爛閃爍的霓虹燈，就是利用了輝光放電的原理。

操作方法：觀眾按下“啟動”按鈕，用手觸摸閃電墻，觀察閃電墻的變化。

其他要求：供電需求：AC220V/50Hz，3000W。

1套上海慣量成品展項

12  

彩虹風車

技術規格：2200mm×1200mm×800mm；

展項組成：展項由燈箱、偏振片、風機、出風管道、說明牌等組成。主要材料有A3冷軋鋼板、亞克力、不銹鋼、亞克力、偏振片等。

科學原理：為什么偏振片可以使自然光變成偏振光。初始燈箱發出的白光是雜亂的，而在燈箱上的偏振片，像一把大篦子，只讓一個振動方向的光波透過，成為白色偏正光。燈箱前方轉動的風車是由偏振片做成的，當風車轉動時，風車的色調就會根據風車角度的變化而變化。

操作方法：觀眾按下“啟動”按鈕啟動風機，吹動風車旋轉；觀察風車旋轉到不同角度時的顏色變化。

其他要求：AC220V/50Hz  150W。

13  

彎曲的水流

技術規格：1800mm×400mm×2000mm；

展示內容：展項主要利用音頻發生器產生不同的聲波頻率并作用在水流線上，我們就會看到彎折的水流，這是由于聲波在傳播時，遇到障礙物水流線，則對水流線形成壓力，于是，水流線得到一個水平方向的力，水流線會在受力點上發生折彎。當水流線受到不同方向和大小的力的作用時，水流的彎曲程度也不同。展項由水循環裝置、頻閃燈和數顯表等組成。參與時，觀眾旋轉調頻旋鈕，展項啟動，水龍頭開始滴水，同時頻閃燈開始閃爍。此時可以看到下落的水流形成一定程度的折彎現象。改變頻率，可觀察水流折彎程度的變化。

展示原理：展項涉及的科學知識很豐富，包括：水分子間的作用力、牛頓力學、聲波和視錯覺等。當水流剛剛離開出水口時，會受重力作用往下落。但是由于水分子間作用力表現為引力，水分子間就像小朋友們手牽著手一樣不會分開，所以我們看到的是成束下落的水流。

操作方式：旋轉旋鈕啟動裝置，觀察下落水流的折彎情況；旋轉旋鈕改變頻率的大小，觀察水流的變化。

其他要求：AC220V/50Hz  550W。

1套上海慣量成品展項

14  

光迷宮

技術規格：1600mm×500mm×2000mm；

展項組成：護欄、支架、旋轉機構、光學元件、激光發生器、按鈕、說明牌等。

展示內容：展項主要通過機電互動的方式，向觀眾演示光的反射這一光學現象。展項由反光鏡、光源、傳感器等裝置組成。互動時，當觀眾按下啟動按鈕，起點處會發射一束光源，轉動旋鈕調整反光鏡角度使光源反射到目標靶點，成功后點亮燈光并發出音樂。通過旋鈕控制光學元件（反光鏡）轉動，可以使光源在通過鏡面時產生反射，從而改變光線的傳播方向。當合理調整不同平面鏡的角度，光源就能夠在參與者的控制下經過多次反射到達頂部接收端了。

操作說明：觀眾按下“啟動”按鈕，起點處發射一束光源；轉動旋鈕，調整反光鏡角度，使光束經過鏡面反射到達頂部接收端點亮燈光并發出音樂。

其他要求：AC220V/50Hz  250W。

1套上海慣量成品展項

15  

裸眼3D炫屏

技術規格：800mm×1200mm×2000mm

展項組成：展項由按鈕、LED燈帶和步進電機等組成。其中的單個成像組件利用人類視覺暫留技術，通過一列超高密度的LED燈帶旋轉成像，從而呈現立體視覺效應。框架、透明罩、LED燈帶、電機、觸摸屏、攝像頭、控制軟件、說明牌等。

展示內容：參與時，觀眾選擇圖像，按下啟動按鈕，成像組件開始高速旋轉。觀眾可以看到透明罩內呈現出3D立體感的影像，感受科技的新奇。這些影像可以根據實際展示需要進行選擇。也可現場將觀眾頭像拍攝后進行顯示。展項中通過LED燈帶的高速轉動，在人體的視覺暫留效應影響下，形成立體的圖案。

操作說明：觀眾選擇圖像，按下按鈕，觀看透明罩內呈現出3D立體感的影像； 按下拍攝按鈕對自己拍照，選擇照片，觀看透明罩內呈現出的自己的3D立體影像。

其他要求：AC220V/50Hz  550W。

1套

16  

配眼鏡

技術規格：2200mm×550mm×1450mm

展項組成：展項由鈑金底座、轉動機構、有機玻璃框架、玻璃鏡片、視力表燈箱、說明牌等組成。

科學原理：光的投射、折射和聚焦原理。

操作說明：轉動兩片圓盤，選擇不同種類和度數的鏡片進行組合；盡量看清對面的視力表，就能大概知道自己需要配戴眼鏡的度數。

其他要求：AC220V/50Hz  50W。

1套上海慣量成品展項

17  

立體動畫

技術規格：1000mm×1000mm×800mm

展項組成：展項由鈑金底座、人造石臺面、有機玻璃防護罩、青蛙模型、荷花模型、燈光、轉動機構、電氣控制系統、說明牌等組成。

操作說明：按下“啟動”按鈕，仔細觀看圓盤上模型轉動后的效果。

科學原理：青蛙和荷花為什么會動起來呢？在所見物體消失后，人眼仍會保留其圖像約0.1秒，這就是視覺暫留現象。如果物體或圖形快速變化，它們的像就會在視網膜上交疊起來。動畫正是利用視覺暫留現象，將一個連續動作分解成一幅幅靜止的圖像。然后使其快速閃現，就形成了連續動作的動畫效果。

其他要求：AC220V/50Hz  150W。

1套上海慣量成品展項

18  

分形藝術

展項尺寸：1800mm×1800mm×2500mm；

展示目的：展項主要展示了分形的基本概念及有關分形學的知識信息。

科學技術原理：分形幾何是一門以不規則幾何形態為研究對象的幾何學。由于不規則現象在自然界普遍存在，因此分形幾何學又被稱為描述大自然的幾何學。分形幾何學建立以后很快就引起了各個學科領域的關注。不僅在理論上，而且在實用上分形幾何都具有重要價值。

功能描述：展項設置了一個獨立的小屋，屋外的墻壁上固定有顯示屏，屏幕下方設置有若干操作按鈕。屋內的天花板上可通過投影儀同步播放屋外顯示屏幕的內容。觀眾通過按鈕設定分形圖案參數以及構成分形的方式。設置完成后，系統自動播放和演示分形的藝術。比如屏幕上出現了沙漠上的一顆小樹苗慢慢分形變成一棵參天大樹以及蔥蔥郁郁的森林的動態畫面。放大小樹的一個局部，會發現與整個森林具有相似性，樹木之間的樹干、樹枝、樹葉在形貌上是相似的，局部形態和整體形態相似。觀眾還可走入一旁的小屋內，屋子內天花板上的投影幕同步投影出分形圖案的演變過程，屋內四周的鏡子也會反射出分形圖案演變的影像，觀眾置身其中，全身心地感受著美輪美奐的分形藝術。

操作流程：通過按鈕設定分形圖案的參數以及分形方式；觀看顯示屏播放的分形圖案的演變畫面；走近一旁小屋，進入美輪美奐的分形圖案世界，充分感受分形藝術的魅力。

其他要求：AC220V/50Hz  1500W。

1套

19  

趣味影像

技術規格：3340mm×1500mm×2740mm；

展項組成：展品由框架、投影機、動感識別裝置、互動軟件、說明牌等組成。

科學原理：展項利用有趣的互動多媒體游戲，演繹光影結合的神奇藝術效果，激發公眾探索科技奧秘的興趣和好奇心。虛擬現實技術是一種利用計算機生成一種模擬環境是一種多源信息融合的交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真。

操作方法：觀眾在互動區域中做出各種動作，觀看屏幕上畫面的變化。

其他要求：220V/800W。

1套

20  

影子精靈

技術規格：φ1200mm×1100mm；

展項組成：展品由底座、臺面、不同的不銹鋼物品模型、投影機、音響、互動軟件、說明牌等組成。

科學原理：展項通過不同物品的模型，結合投影機投影的動畫效果，趣味地展示模型的影子。了解影子的形成以及豐富參與者的想象力以及增加觀眾對影子的趣味性。投影機照射其中一個模型，模型的影子在桌面上投放，影子變化成不同的小精靈開始活躍起來。

操作方法：觀眾用手輕觸模型，看看會出現什么樣的神奇影像。

其他要求：220V/800W。

1套