[實(shí)用新型]一種大氣壓力、壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00250280.1
• 申請日: 2000-09-18
• 公開（公告）號: CN2457683Y
• 公開（公告）日: 2001-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿永喜
• 申請（專利權(quán)）人: 耿永喜
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型屬小學(xué)自然、中學(xué)物理教學(xué)儀器。

九年義務(wù)教育小學(xué)自然、中學(xué)物理關(guān)于大氣壓力、壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)(五年制自然第五冊第43頁“大氣壓力”一節(jié)，人民教育出版社出版，94年10月第一版；三年制初中物理第一冊第129頁“大氣的壓強(qiáng)”一節(jié)，人民教育出版社出版，93年10月第一版)，均使用傳統(tǒng)的馬德堡半球，因是球面受力，不易讓學(xué)生理解；托水杯蓋紙片，水易傾灑；托里拆利大氣壓測定使用水銀，水銀有毒易揮發(fā)，易流散，致使師生都不愿做。

本實(shí)用新型的目的是提供一種大氣壓力、壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)器，不僅讓學(xué)生易于理解，而且易于學(xué)生親自動手實(shí)驗(yàn)成功。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：該實(shí)驗(yàn)器由兩個圓蓋板、托水杯、圓環(huán)墊、柱形筒組成。兩個平面形圓蓋板替代了馬德堡半球的兩個具拉環(huán)和抽氣嘴的半球，蓋板的一面中心具懸掛裝置，另面具使圓環(huán)墊防偏定位結(jié)構(gòu)。托水杯是口沿下外側(cè)設(shè)平環(huán)面，杯底設(shè)氣嘴及懸掛孔，氣嘴上安膠塞。圓環(huán)墊是富有彈性且密封可靠的膠制墊片。柱形筒是上下內(nèi)徑均等的柱形筒，是用來輔助定量測定大氣壓力，度量大氣壓力能夠托起大約10米高水柱。圓環(huán)墊與兩個圓蓋板組合使用，或圓環(huán)墊與一個圓蓋板、托水杯配合使用，均可完成大氣壓力、壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)兩個圓蓋板之間墊放圓環(huán)墊充水密封后，被封閉空間充滿水，無有空氣，就沒有大氣壓力、壓強(qiáng)向外作用于蓋板，而該空間外大氣壓力、壓強(qiáng)就將兩蓋板擠壓在一起，必須用大于這個大氣壓力的外力，才會將蓋板拉開。同理，用蓋板、圓環(huán)墊封閉充滿水的托水杯杯口，蓋板也會與托水杯在大氣壓力下牢牢結(jié)合為一個整體，如果不用外力拉開，只要將杯底嘴內(nèi)膠塞拔下，蓋板將自由脫開。說明從杯嘴進(jìn)入空氣，杯內(nèi)外大氣壓力、壓強(qiáng)相互平衡了。當(dāng)實(shí)驗(yàn)器充水排氣密封后，將實(shí)驗(yàn)器懸掛，徐徐增重做承重拉開實(shí)驗(yàn)，依據(jù)學(xué)生學(xué)過的豎直方向上二力平衡原理，就可獲得大氣壓力可以托起大約10米高水柱高度，這個高度就是將懸重折合成水，用柱形筒量度出來的；或者測出圓環(huán)墊內(nèi)徑，計(jì)算出受力面積S，以G/S，即可測出大氣壓強(qiáng)值。

本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是：便于學(xué)生理解與動手實(shí)驗(yàn)大氣壓力、壓強(qiáng)存在，并可以水代水銀測定大氣壓力、壓強(qiáng)數(shù)值。

下面結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型實(shí)施例。

圖1為圓蓋板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為橫截面是“凹”形圓環(huán)墊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為托水杯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為柱形筒示意圖。

圖5為圓蓋板與圓環(huán)墊充水密封后實(shí)驗(yàn)裝置圖。

圖6為圓蓋板、托水杯、圓環(huán)墊充水密封后實(shí)驗(yàn)裝置圖。

圖1圓蓋板1中心所設(shè)懸掛裝置為懸掛孔2(也可為懸掛鉤)，3是使圖2中圓環(huán)墊4防偏定位圓環(huán)臺(也可為圓臺)。臺高要遠(yuǎn)小于圓環(huán)墊4厚度，外徑等于圓環(huán)墊4內(nèi)徑。圖中圓環(huán)墊4的環(huán)截面為“凹”形，也可為直角梯形、直角三角形、矩形、正方形、圓形，或其他規(guī)則組合圖形，其寬度要有足夠?qū)挘灰ＷC儀器進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，圓環(huán)墊4被壓薄后，既能保證密封，又能保證仍為圓形，內(nèi)徑不變即可。橫截面如為圓形時，定位結(jié)構(gòu)圓環(huán)臺3，也可為圓環(huán)槽。圖3中托水杯5，6為杯口沿下環(huán)面，稍低于口沿7,8為底氣嘴，9為膠塞，10為懸掛孔。圖4柱形筒11，其內(nèi)徑與圓環(huán)墊內(nèi)徑相同，其側(cè)壁可設(shè)簡深刻度，也可不設(shè)，另用刻度尺測量。圖1、2、3、4中各組件，如研究一固定面積上的大氣壓力、壓強(qiáng)值，除圓蓋板1需兩個外，其他各組件一個即可。圓蓋板1、托水杯5、柱形筒11注塑加工，透明半透明均可。圓環(huán)墊4可用橡膠、乳膠壓制。

測定大氣壓力、壓強(qiáng)如圖5、圖6。圓環(huán)墊4放到蓋板1上定位后，沒入水面下，待圓環(huán)墊4內(nèi)無氣泡后，蓋正另一圓蓋板1，擠按兩圓蓋板1，在大氣壓力作用下，兩圓蓋板即結(jié)合為一整體。如圖5實(shí)驗(yàn)裝置，放在高處的儲液容器13向增重筒12內(nèi)徐徐注水增重至圓蓋板被拉開，此時，下圓蓋板1、圓環(huán)墊4及圓環(huán)墊內(nèi)水落入增重筒12內(nèi)，同時停止注水。稱出增重筒12的總重量，將相當(dāng)于總重量的水注入柱形筒11內(nèi)量度，即得出大氣壓力托水大約10米高水柱結(jié)論。或者，計(jì)算出圓環(huán)墊圈閉面積，以總重量除以該面積，即得出大氣壓強(qiáng)值。按圖6裝置實(shí)驗(yàn)亦可完成大氣壓力、壓強(qiáng)測定。