[發明專利]一種新型探究液體內部壓強規律的實驗裝置及其實驗方法

在審

• 申請號: 202010699553.6
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111667746A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 張彥波;孫怡晨;王多峰;萬子倫;谷灃洋;陳明月;金禹達
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

1.一種新型探究液體內部壓強規律的實驗裝置，其特征在于，包括：光照度計、液體容器、光源、光源固定架、橡膠軟管和注射器；

所述液體容器的側壁包覆有可旋轉的不透光紙板、底部開設有通孔；在所述不透光紙板上沿液體容器的高度方向開設有兩條對稱細縫；所述光照度計用于檢測由對稱細縫透出的光線的光強度值，所述光線由光源發出，光源固定在所述光源固定架上；所述注射器通過橡膠軟管與所述液體容器的底部通孔相連接，在所述橡膠軟管上設置有控制閥。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述液體容器為圓柱形，所述通孔開設在底部圓心處位置。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不透光紙板上設置有刻度線，所述刻度線用于指示液體容器底部與液體容器頂部之間的距離。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光源為線性光源，光源長度與液體容器的高度相一致，并且沿長度方向的光源兩端分別與液體容器的底部和頂部相平齊。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光源固定架的上端和下端均設置有固定夾，光源通過所述固定夾固定在光源固定架上。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光照度計采用數字式光照度計。

7.一種新型探究液體內部壓強規律的實驗方法，其特征在于，所述實驗方法采用權利要求1至6任一所述的新型探究液體內部壓強規律的實驗裝置，所述實驗方法包括：

步驟1：確定液體容器的擺放位置，并旋轉不透光紙板，使得其中一條細縫朝向光源；

步驟2：進行預實驗，通過預實驗確定注射器的推動刻度大小與生成的氣泡大小之間的對應關系；

步驟3：根據刻度線的指示，在另一條細縫對應液體容器的不同高度處選擇若干待測點，然后利用光照度計檢測每個待測點的初始光強度值，并進行記錄；

步驟4：先將注射器內充滿空氣，然后打開控制閥，推動注射器至預設刻度，使得空氣經橡膠軟管和底部通孔進入液體容器以形成氣泡，并在形成氣泡的同時立即關閉控制閥；

步驟5：將光照度計放置在特定待測點，利用光照度計檢測氣泡上升至所述特定待測點所在高度處時的光強度值；

步驟6：針對同一個特定待測點，重復執行步驟4至步驟5若干次，計算得到所述特定待測點處的平均光強度值；

步驟7：針對每個待測點，重復執行步驟4至步驟6，直至得到每個待測點處的平均光強度值；

步驟8：針對每個待測點，計算其光強度平均值與其對應的初始光強度值的差值。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，還包括：

步驟9：保持液體容器不動，將不透光紙板順時針旋轉120°，并隨之調整光源固定架的位置，使得不透光紙板和光源的相對位置不變，并重復步驟3至步驟8；

步驟10：保持液體容器不動，繼續將不透光紙板順時針旋轉120°，并隨之調整光源固定架的位置，使得不透光紙板和光源的相對位置不變，并重復步驟3至步驟8。