1.本实用新型涉及一种物理实验
装置,尤其涉及一种
大气压强的特性
演示装置。
背景技术:
2.所谓的大气压强是指大气对浸在它里面的物体的压强,简称大气压,一般用p0表示,一个标准大气压等于760mm汞柱或1.01
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105帕斯卡。空气内部向各个方向都有压强,空气中某点向各个方向的大气压强都相等,大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。而且大气压强还有一个很重要的特性:在海拔3000米以内,高度每上升10米,大气压大约降低100帕,这种大气压强的这种微小的变化情况,要想通过实验来验证,几乎是做不到的。
3.大气压强是中学物理教学中的一个难点,需要学生具有较强的抽象思维能力,而学生对这部分内容的感性知识少,所以造成一些概念模糊不清,本实用新型设计的一种大气压的特性演示装置可以直接在课堂演示,很好地解决这一问题。
技术实现要素:
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
5.本实用新型的一种大气压强的特性演示装置,包括保温筒1、胶盖2、吊环3、胶管 4、胶管夹5、玻璃管6、弯曲管7、液柱8、圆柱孔9、支架10。
6.所述的保温筒1为玻璃制成的带有空心夹层的圆筒,圆筒上端口通过胶盖2将其盖严,圆筒内部形成密闭空间。
7.所述的胶盖2为优质橡胶制成的圆台形厚胶盖,胶盖2上制有一个垂直于上下底面的圆柱孔9,圆柱孔9的上端插入一段玻璃管6,玻璃管6之上套装一段胶管4,胶管4上带有胶管夹5。
8.所述的弯曲管7为细圆玻璃制成,前端制成浅平底的“凹”字形,外侧端口敞开,浅平底的“凹”字形的中部带有液柱8;弯曲管7的后端水平管部分水平插入到胶盖2的侧面,并与圆柱孔9相连通,使得液柱8的后侧面与保温筒1内部的空气相连通。
9.所述的胶盖2的上端正中位置处设有吊环3。
10.所述的支架10用于将该装置吊起升高到3-5m处,包括定滑轮11、吊钩12、拉线13、连接节14,支架10的立杆上带有连接节,可将立杆的上端缩回到下端杆内,支架10的上端带有横杆,横杆下面悬吊定滑轮11,拉线13穿过定滑轮11后,前端与吊钩12相连接,后端用于手持将演示装置升起或落下。
11.由上述本实用新型提供的技术方案可以看出,本实用新型所述的一种大气压强的特性演示装置,可以稳定的演示大气压强的微小的变化情况,演示现象清晰可见,适应于在课堂或室外做演示实验,有助于学生对大气压强知识的学习。
附图说明
12.图1为本实用新型一种大气压强的特性演示装置的结构示意图。
13.图2为本实用新型一种大气压强的特性演示装置的胶盖俯视图。
14.图3为本实用新型一种大气压强的特性演示装置的支架结构示意图。
15.图中:1、保温筒,2、胶盖,3、吊环,4、胶管,5、胶管夹,6、玻璃管,7、弯曲管,8、液柱,9、圆柱孔,10、支架,11、定滑轮,12、吊钩,13、拉线,14、连接节。
具体实施方式
16.本实用新型的一种大气压强的特性演示装置,其较佳的具体实施方式如图1所示,包括保温筒1、胶盖2、吊环3、胶管4、胶管夹5、玻璃管6、弯曲管7、液柱8、圆柱孔9、支架10。
17.保温筒1为玻璃制成的带有空心夹层的圆筒,圆筒上端口通过胶盖2将其盖严,圆筒内部形成密闭空间。保温筒1的空心夹层中具有不流动的空气,但最好抽出空气形成一定的真空度,以减少工作时保温筒1内外产生热交换,使得保温筒1内空气压强p0产生变化。
18.胶盖2为优质橡胶制成的圆台形厚胶盖,富有弹性,胶盖2上制有一个垂直于上下底面的圆柱孔9,圆柱孔9的上端插入一段玻璃管6,玻璃管尽量短一些,以6-10mm为宜,玻璃管6之上套装一段胶管4,胶管4上带有胶管夹5。
19.所述的弯曲管7为细圆玻璃制成,前端制成浅平底的“凹”字形,外侧端口敞开,浅平底的“凹”字形的中部带有液柱8;后端水平管部分水平插入到胶盖2的侧面,并与圆柱孔9相连通。
20.具体实验过程如下:
21.(1)实验可以在课堂内进行,要求教室顶棚的高度在4m以上,也可以在无风的室外进行,将演示装置各部分连接好,向弯曲管7的前端浅平底的“凹”字形中间部分滴入两滴红水滴形成液柱8,将胶管夹5打开一下,然后将胶管夹夹紧,此时保温筒1与胶盖2 的空间内形成的空气为地面大气压强p0。
22.(2)将支架10的高度调至3-5m高度,将吊钩12挂在演示装置的吊环3的孔内,拉动拉线13,通过定滑轮11将演示装置向上拉起,为了避免演示中胶盖2脱落可以用胶带将胶盖2与保温筒1固定在一起。演示中可以明显看到:当装置向上运行时,红的液柱8向弯曲管7的前端移动,当装置向下运行时,红的液柱8向弯曲管7的后端移动,这是因为液柱8的后端始终与保温筒1与胶盖2形成的空间内的空气接触,压强保持为地面大气压强p0不变,液柱8的前端始终与外部环境的空气接触,其压强p1是变化的,该装置在地面位置时,p0=p1,所以液柱8处于弯曲管7的中间位置不变,当装置向上运动时,高度增加而压强p1逐渐减小,液柱8的平衡被打破,所以液柱8向压强小的前端移动,当装置向下运动时,高度减小而压强p1逐渐增大,所以液柱8逐渐向后端移动,装置到达地面时液柱8回复到原来的平衡位置。
23.实验中需注意,一是保持保温筒1与胶盖2的密封性,筒内的空气温度不能发生变化,如玻璃管6伸出端要短,否则保温筒1内的空气温度容易受到环境温度的影响;二是该装置上下运行时要平稳,以免液柱8因震动改变位置,影响演示的可靠性;
24.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
技术特征:
1.一种大气压强的特性演示装置,其特征在于,包括保温筒(1)、胶盖(2)、胶管(4)、胶管夹(5)、玻璃管(6)、弯曲管(7)、液柱(8)、圆柱孔(9)、支架(10);所述的保温筒(1)为玻璃制成的带有空心夹层的圆筒,圆筒上端口通过胶盖(2)将其盖严,圆筒内部形成密闭空间;所述的胶盖(2)为优质橡胶制成的圆台形厚胶盖,胶盖(2)上制有一个垂直于上下底面的圆柱孔(9),圆柱孔(9)的上端插入一段玻璃管(6),玻璃管(6)之上套装一段胶管(4),胶管(4)上带有胶管夹(5);所述的弯曲管(7)为细圆玻璃制成,前端制成浅平底的“凹”字形,外侧端口敞开,浅平底的“凹”字形的中部带有液柱(8);弯曲管(7)的后端水平管部分水平插入到胶盖(2)的侧面,并与圆柱孔(9)相连通,使得液柱(8)的后侧面与保温筒(1)内部的空气相连通。2.根据权利要求1所述的一种大气压强的特性演示装置,其特征在于,所述的支架(10)包括定滑轮(11)、吊钩(12)、拉线(13)、连接节(14),支架(10)的立杆上带有连接节(14),可将立杆的上端缩回到下端杆内,支架(10)的上端带有横杆,横杆下面悬吊定滑轮(11),拉线(13)前端穿过定滑轮(11)后与吊钩(12)相连接。3.根据权利要求1所述的一种大气压强的特性演示装置,其特征在于,所述的胶盖(2)的上端面正中位置处设置有吊环(3),吊环(3)悬挂在支架(10)的吊钩(12)上。
技术总结
本实用新型公开了一种大气压强的特性演示装置,包括保温筒(1)为玻璃制成带有空心夹层的圆筒,圆筒上端口通过胶盖(2)将其盖严,圆筒内部形成密闭空间,胶盖(2)为优质橡胶制成的圆台形,胶盖(2)上制有一个垂直于上下底面的圆柱孔(9),圆柱孔(9)的上端插入一段玻璃管(6),玻璃管(6)之上套装一段胶管(4),胶管(4)上带有胶管夹(5),弯曲管(7)为细圆玻璃制成,前端制成浅平底的“凹”字形,外侧端口敞开,浅平底的“凹”字形的中部带有液柱(8);弯曲管(7)的后端水平管部分水平插入到胶盖(2)的侧面,并与圆柱孔(9)相连通,使得液柱(8)的后侧面与保温筒(1)内部的空气相连通。保温筒(1)内部的空气相连通。保温筒(1)内部的空气相连通。
技术研发人员:
钱浩浩 章丽娜
受保护的技术使用者:
湖州师范学院
技术研发日:
2021.09.23
技术公布日:
2023/2/16