[發(fā)明專(zhuān)利]液體壓強(qiáng)演示儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310474386.5
• 申請(qǐng)日: 2013-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103544870A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李倬;郭道明;姚明業(yè);張建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 李倬
• 主分類(lèi)號(hào): G09B23/12
• 分類(lèi)號(hào): G09B23/12
• 代理公司: 鄭州紅元帥專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于教學(xué)演示儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液體壓強(qiáng)演示儀。

背景技術(shù)

液體對(duì)容器底部和側(cè)壁都有壓強(qiáng)，液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)是：①向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；②同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等；③同一液體中，深度越深，壓強(qiáng)越大。液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計(jì)算公式是：P=ρgh，式中ρ表示液體密度，h表示液體深度，液體壓強(qiáng)的大小只與液體的種類(lèi)(即密度ρ)和深度h有關(guān)，而與液體的質(zhì)量、體積以及容器的形狀沒(méi)有關(guān)系。

液體壓強(qiáng)是一個(gè)與多因素有關(guān)且比較抽象的物理量，修訂后的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)液體壓強(qiáng)的要求是“探究并了解液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)”，在教學(xué)上，液體壓強(qiáng)是在初步了解壓力及固體壓強(qiáng)之后進(jìn)一步來(lái)研究液體壓強(qiáng)的，探究并了解究液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，是對(duì)壓強(qiáng)知識(shí)的擴(kuò)展，又是學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)以及浮力知識(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)上常規(guī)的探究?jī)?nèi)容及演示方法有：①液體對(duì)容器側(cè)壁和底部有壓強(qiáng)：在飲料瓶的側(cè)壁和底部上不同位置開(kāi)幾個(gè)孔，水會(huì)流出；或讓學(xué)生觀察橡皮膜裝水后的形變。②液體壓強(qiáng)的大?。阂后w內(nèi)部壓強(qiáng)測(cè)量?jī)x器——“U形管壓強(qiáng)計(jì)”，它由一小金屬盒（上面蒙有一層薄橡皮膜）、橡皮軟管和U形玻璃管組成，管內(nèi)裝有水或水銀，當(dāng)橡皮膜受到的壓強(qiáng)為零時(shí)，U形管兩邊液面相平，當(dāng)橡皮膜受到壓強(qiáng)作用時(shí)，兩管內(nèi)液面產(chǎn)生高度差，壓強(qiáng)越大，兩液面高度差越大，所以根據(jù)兩管內(nèi)液面的高度差判斷被測(cè)壓強(qiáng)的大小。③液體內(nèi)部有壓強(qiáng)：將“U形管壓強(qiáng)計(jì)”的金屬盒探入液體中，壓強(qiáng)計(jì)中出現(xiàn)液面高度差，說(shuō)明液體內(nèi)部有壓強(qiáng)，金屬盒放入液體內(nèi)越深，壓強(qiáng)計(jì)中液面高度差越大，表明液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；金屬盒停在液內(nèi)某一深度處，改變金屬盒所朝的方向，壓強(qiáng)計(jì)液面高度差保持不變，表明在同一深度，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。此外，更換密度不同的待測(cè)液體，還可以進(jìn)一步探究出液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系。但是，這些實(shí)驗(yàn)都沒(méi)演示液體壓強(qiáng)與其他因素?zé)o關(guān)，而在學(xué)生們的潛意識(shí)中，存在一些根深蒂固的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，比如：水越多，壓強(qiáng)越大；裝水的容器底面積不同時(shí)，壓強(qiáng)也不同等；針對(duì)學(xué)生們的這些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，沒(méi)有現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生觀察到直觀明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)上述不足，提供一種更直觀明顯、能使學(xué)生能更深刻理解液體壓強(qiáng)特點(diǎn)的液體壓強(qiáng)演示儀。

一種液體壓強(qiáng)演示儀，包括底座、刻度板、水平管、注射器、軟膠管、五根豎直管、閥門(mén)、三通閥、漏斗、橡皮膜、細(xì)線(xiàn)、指針；

所述刻度板安置于底座上，所述刻度板上固定水平管、五根豎直管、漏斗和指針；

所述軟膠管一端套在水平管上，另一端密封，所述注射器通過(guò)軟膠管與水平管相連；

所述五根豎直管，左端四個(gè)豎直管的下端通過(guò)閥門(mén)與水平管相連，最右端一個(gè)豎直管為最短管，其下端通過(guò)三通閥與水平管相連，其上端連有漏斗；

所述漏斗的漏斗口用橡皮膜密封，所述橡皮膜通過(guò)細(xì)線(xiàn)與指針的尾端相連；

所述五根豎直管中兩根粗細(xì)相同，其余管形狀、粗細(xì)各不相同；

?所述刻度板含有弧形刻度線(xiàn)和水平刻度線(xiàn)，所述弧形刻度線(xiàn)內(nèi)側(cè)設(shè)置所述指針。

本發(fā)明通過(guò)注射器向里面注水和向外抽水，可以改變五根豎直管內(nèi)的水位；最右端豎直管上端連接漏斗，漏斗口用橡皮膜密封，橡皮膜通過(guò)細(xì)線(xiàn)與指針尾端相連，指針在細(xì)線(xiàn)拉力和重力作用下能夠偏轉(zhuǎn)，豎直管內(nèi)液體的深度越大，橡皮膜形變的程度越大，指針的偏轉(zhuǎn)角度就越大，所以通過(guò)指針的偏轉(zhuǎn)，就可以判斷液體產(chǎn)生壓強(qiáng)的大小。