專利名稱：連通式氣體壓強演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 實用新型屬于教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及連通式氣體壓強演示器。
背景技術(shù)：
初中物理實驗是學(xué)生了解、研究自然規(guī)律的重要方法，是整個物理教學(xué)的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生動手操作和思維能力的主要途徑，也是幫助學(xué)生理解物理基本概念、基本原理的有效手段，更是素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的前沿陣地和基礎(chǔ)教育改革的基礎(chǔ)、前提和保證。離開了實驗教學(xué)，物理教學(xué)就談不上實質(zhì)性、根本性的改革，更談不上全面實施素質(zhì)教育和推進新課程的改革。因此，實驗是物理教學(xué)的重要組成部分，是提高初中物理教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在物理教學(xué)中具有十分重要的意義。實驗教學(xué)開除率較低的農(nóng)村初級中學(xué)分析、探討實驗教學(xué)現(xiàn)狀，將會對我們初中物理實驗教學(xué)開除率的提高取到積極的促進作用。因為理化實驗與通用技術(shù)實踐結(jié)合進行，既能創(chuàng)造性開展通用技術(shù)教學(xué)，又能推動理化新課程的實驗教學(xué)；設(shè)計自制教具既能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、提高其綜合素養(yǎng)，自制的各種教具又能補充現(xiàn)有儀器的不足，所以將通用技術(shù)實踐與物理、物理實驗創(chuàng)新實現(xiàn)融合的教具，它體現(xiàn)了通用技術(shù)的設(shè)計理念、綠色物理理念和物理知識原理，真正達到了材料易得、制作簡單、綠色環(huán)保、易于推廣的標(biāo)準(zhǔn)。這一教具適合于學(xué)生親手制作，以培養(yǎng)其創(chuàng)新和綜合實踐能力。用信手捏來的注射器制作的連通式氣體壓強演示器，包括三管開口連通器和多管半封閉連通器兩種樣式。該套教具實際是較為復(fù)雜的兩種連通器拓展而來的兩用儀器，所以既具備連通器的特征，又具有演示氣體壓強的功能。用它做實驗?zāi)苁拱四昙壗滩纳线B通器一節(jié)的實驗延伸和拓展，加深對液體內(nèi)部壓強和連通器知識的理解記憶；供氣體壓強一節(jié)課的引入實驗用時，可增強趣味性，會產(chǎn)生引人入勝效應(yīng)，這種創(chuàng)設(shè)情境、誘發(fā)問題、延伸拓展、引入新課之法能降低教材上的知識難度，強化本節(jié)課的教學(xué)效果。該教具實驗交替巧用液體內(nèi)部壓強、氣體壓強，還應(yīng)用了倒虹吸原理，具有多項創(chuàng)新性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是要提供一種通過理化實驗與通用技術(shù)實踐結(jié)合，選用信手捏來的身邊物品組裝構(gòu)造復(fù)雜的教具，達到材料易得、制作簡單、一儀多用、綠色環(huán)保的自制教具應(yīng)有特色。本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的連通式氣體壓強演示器，包括三管開口連通器和多管半封閉連通器，其中三管開口連通器和多管半封閉連通器設(shè)置在固定豎板架I上，其特征在于所述的三管開口連通器包括直形三通連接管2、粗豎管3、細豎管4、曲線管5，其中直形三通連接管2 —端連接有粗豎管3，另一端連接有細豎管4，剩下的一端連接有曲線管5 ;多管半封閉連通器包括弧形三通連接管6、中豎管7、左豎管8、右豎管9、上豎管10、兩通連接管11、直導(dǎo)管12、通氣管13、控制夾14，其中弧形三通連接管6與中豎管7、左豎管8、右豎管9分別連接。[0008]所述的右豎管9內(nèi)設(shè)置有直導(dǎo)管12和通氣管13，其中中豎管7通過兩通連接管11與連接直導(dǎo)管12相連接。所述的弧形三通連接管6和兩通連接管11上均設(shè)置有控制夾14。所述的直形三通連接管2上還設(shè)置有橡膠帽15。所述的左 豎管8上方設(shè)置有上豎管10。所述的粗豎管3、中豎管7、左豎管8、右豎管9、上豎管10為20mL塑料注射器制成，其中四個塑料注射器無活塞推桿。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的有益效果在于本實用新型提供的選用取掉活塞推桿的塑料注射器、直形三通連接管2、粗豎管
3、曲線管5、兩通連接管11、控制夾14等身邊信手捏來的物品組裝構(gòu)造復(fù)雜的教具，與以往的實驗設(shè)備相比較，達到了材料易得、制作簡單、一儀多用。而在日常的實驗中，該套教具實際是較為復(fù)雜的兩種連通器拓展而來的兩用儀器，所以既具備連通器的特征，又具有演示氣體壓強的功能。本實用新型用它做實驗?zāi)苁拱四昙壗滩纳线B通器一節(jié)的實驗延伸和拓展，加深對液體內(nèi)部壓強和連通器知識的理解記憶；供氣體壓強一節(jié)課的引入實驗用時，可增強趣味性，會產(chǎn)生引人入勝效應(yīng)，這種創(chuàng)設(shè)情境、誘發(fā)問題、延伸拓展、引入新課之法能降低教材上的知識難度，強化本節(jié)課的教學(xué)效果。該教具實驗交替巧用液體內(nèi)部壓強、氣體壓強，還應(yīng)用了倒虹吸原理，具有多項創(chuàng)新性。

圖I為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中固定豎板架I、直形三通連接管2、粗豎管3、細豎管4、曲線管5、弧形三通連接管6、中豎管7、左豎管8、右豎管9、上豎管10、兩通連接管11、直導(dǎo)管12、通氣管13、控制夾14、橡膠帽15。
具體實施方式
下面結(jié)合圖I對本實用新型做進一步描述連通式氣體壓強演示器，包括三管開口連通器和多管半封閉連通器，其中三管開口連通器和多管半封閉連通器設(shè)置在固定豎板架I上，其中三管開口連通器包括直形三通連接管2、粗豎管3、細豎管4、曲線管5，多管半封閉連通器包括弧形三通連接管6、中豎管7、左豎管8、右豎管9、上豎管10、兩通連接管11、直導(dǎo)管12、通氣管13、控制夾14。其中直形三通連接管2 —端連接有粗豎管3，另一端連接有細豎管4，剩下的一端連接有曲線管5 ;其中弧形三通連接管6與中豎管7、左豎管8、右豎管9分別連接；在右豎管9內(nèi)設(shè)置有直導(dǎo)管12和通氣管13，其中中豎管7通過兩通連接管11與連接直導(dǎo)管12相連接。本實用新型在使用時，先用三管開口連通器演示實驗現(xiàn)象，首先給粗豎管3內(nèi)先加入約20mL紅色清水，待紅水慢慢通過直形三通連接管2進入曲形管5和細豎管4后，繼續(xù)慢慢加入，這時三支豎管內(nèi)液面就會同時上升，水位大致達各豎管中部位置后停止加水，此時三支粗細與形狀不同豎管內(nèi)的液面相平，我們得出的結(jié)論是上部開口、底部連通的連通器，如果其中只裝一種液體，無論粗細與形狀如何，當(dāng)液體靜止時連通器的各部分中液面總是相平的。在使用多管半封閉連通器時，有以下四種情況第一種情況為兩管連通上部均開口狀態(tài)時，首先將將左豎管8的活塞連同上豎管10取下，打開上端控制夾14、關(guān)上下端控制夾14后給左豎管8內(nèi)慢慢注入紅色清水30mL，此時紅液水通過弧形三通連接管6左段進入中豎管10，當(dāng)液體停止流動后等高的左豎管8和中豎管7內(nèi)液面都穩(wěn)定在15mL刻度處，此時能夠得出的結(jié)論是開口的U形管式連通器內(nèi)的一種液體靜止時，兩端液面相平。第二種情況為三管連通上部兩管開口一管封閉狀態(tài)時，首先將將連著上豎管10的活塞拔開，再將下端控制夾14打開，弧形三通連接管6左段的紅液水迅速通過右段進入右豎管9，左豎管8內(nèi)液面快速持續(xù)下降，中豎管7內(nèi)液面慢慢下降一點后穩(wěn)定不動，片刻后，左豎管8和右豎管9內(nèi)的液面相平，此時中豎管7內(nèi)液面高于左豎管8和右豎管9液面。此時能夠得出的結(jié)論為半封閉式連通器內(nèi)的一種溶液靜止時，連通器開口部分的液面·相平，開口部分與封口部分的液面不定相平。第三種情況為四管連通上部一管開口三管封閉狀態(tài)時，首先將連著上豎管10的活塞仍塞在左豎管8 口部，慢慢向上抽動上豎管10活塞柄，調(diào)整左豎管8和右豎管9內(nèi)的液面仍處于相平位置；繼續(xù)向上抽動活塞柄，將右豎管9內(nèi)的紅液水轉(zhuǎn)移到左豎管8內(nèi)后停止抽動活塞；松開上端控制夾14。此時塞左豎管8活塞時其內(nèi)液體有一部分通過弧形三通連接管6進入右豎管9，抽動活塞調(diào)整后兩管液面又相平；繼續(xù)抽動活塞柄，當(dāng)右豎管9內(nèi)的紅液水全部轉(zhuǎn)移到左豎管8內(nèi)時，上豎管10內(nèi)活塞第二次上升的刻度(體積)與右豎管9被轉(zhuǎn)移的液柱刻度數(shù)(容積)相等；松開上端控制夾14后，各管內(nèi)狀態(tài)如前，無變化。此時能夠得出結(jié)論為多管半封閉連通器內(nèi)的一種靜止的液體，不具備上部開口的多管連通器“各部分中液面總是相平的”這一特性。第四種情況為四管連通上部二管開口二管封閉狀態(tài)時，首先拔出中豎管7活塞上的兩通連接管11端頭，解除對中豎管7的封閉。此時中豎管7內(nèi)的紅液水通過弧形三通連接管6右段進入右豎管9，不一會中豎管7和右豎管9內(nèi)液面就處于相平狀態(tài)；而上豎管10和左豎管8內(nèi)狀態(tài)不變。此時能夠得出結(jié)論U形管式連通器兩端的一種液體液面高低不等時，一旦兩端都敞口，高液面一端的液體立即向低液面一端流動，直至兩端液面相平。在我們用“多管半封閉連通器”做引伸拓展探究實驗時，有兩種情況第一種為上、下連接管轉(zhuǎn)移液體時，首先關(guān)閉上端控制夾14，向上抽動上豎管10的活塞，右豎管9內(nèi)的液體由下面的三通連接管6進入左豎管8 ;關(guān)閉下端控制夾14，松開上端控制夾14，向下推壓上豎管10內(nèi)的活塞桿，左豎管8內(nèi)的液體便被壓入中豎管7，裝滿后多余的液體又通過上部的兩通連接管11進入右豎管9。第二種為連通器內(nèi)的虹吸現(xiàn)象，拔掉連接上豎管10的左豎管8的活塞，右豎管9內(nèi)的液體又經(jīng)上部的兩通連接管11反流(倒虹吸)到中豎管7，迫使中豎管7的液體經(jīng)下部三通連接管6進入左豎管8 ;不一會，左豎管8和右豎管9內(nèi)的液面處于相平后不再流動。用連通式氣體壓強演示器做以上實驗所創(chuàng)設(shè)的各種情境，復(fù)習(xí)了液體內(nèi)部壓強概念，強化了連通器原理，應(yīng)用了大氣壓知識；而誘發(fā)的諸多問題和形成的系列懸念，則巧妙引入了氣體壓強一節(jié)新課。
權(quán)利要求1.連通式氣體壓強演示器，包括三管開口連通器和多管半封閉連通器，其中三管開口連通器和多管半封閉連通器設(shè)置在固定豎板架(I)上，其特征在于所述的三管開口連通器包括直形三通連接管(2)、粗豎管(3)、細豎管(4)、曲線管(5)，其中直形三通連接管(2)一端連接有粗豎管(3)，另一端連接有細豎管(4)，剩下的一端連接有曲線管(5);多管半封閉連通器包括弧形三通連接管(6)、中豎管(7)、左豎管(8)、右豎管(9)、上豎管(10)、兩通連接管(11)、直導(dǎo)管(12)、通氣管(13)、控制夾(14)，其中弧形三通連接管(6)與中豎管(7)、左豎管(8)、右豎管(9)分別連接。
2.如權(quán)利要求I所述的連通式氣體壓強演示器，其特征在于所述的右豎管(9)內(nèi)設(shè)置有直導(dǎo)管(12)和通氣管(13)，其中中豎管(7)通過兩通連接管(11)與連接直導(dǎo)管(12)相連接。
3.如權(quán)利要求I所述的連通式氣體壓強演示器，其特征在于所述的弧形三通連接管(6 )和兩通連接管(11)上均設(shè)置有控制夾(14 )。
4.如權(quán)利要求I所述的連通式氣體壓強演示器，其特征在于所述的直形三通連接管(2)上還設(shè)置有橡膠帽(15)。
5.如權(quán)利要求I所述的連通式氣體壓強演示器，其特征在于所述的左豎管(8)上方設(shè)置有上豎管(10)。
6.如權(quán)利要求1-5任意一項所述的連通式氣體壓強演示器，其特征在于所述的粗豎管(3)、中豎管(7)、左豎管(8)、右豎管(9)、上豎管(10)為20mL塑料注射器制成，其中四個塑料注射器無活塞推桿。
專利摘要本實用新型屬于教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及連通式氣體壓強演示器，包括三管開口連通器和多管半封閉連通器，其中三管開口連通器和多管半封閉連通器固定設(shè)置在固定豎板架(1)上，其特征在于所述的三管開口連通器中的直形三通連接管(2)一端連接有粗豎管(3)，另一端連接有細豎管(4)，剩下的一端連接有曲線管(5)；多管半封閉連通器中的弧形三通連接管(6)與中豎管(7)、左豎管(8)、右豎管(9)分別連接。所述的右豎管(9)內(nèi)設(shè)置有直導(dǎo)管(12)和通氣管(13)，其中中豎管(7)通過兩通連接管(11)與連接直導(dǎo)管(12)相連接。本實用新型材料易得、制作簡單、一儀多用、綠色環(huán)保。
文檔編號G09B23/12GK202758525SQ20122044476
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者馮志長 申請人:馮志長