一種浮力教學演示儀的制作方法
【專利摘要】本發明屬于教學儀器【技術領域】，特別涉及一種浮力教學演示儀。該演示儀包括一透明的密閉容器（1），密閉容器（1）內裝有液體（2），液體（2）的液面與密閉容器（1）的頂部之間有一段空隙（3），空隙（3）通過導管（4）與針管（5）連通，密閉容器（1）內有一裝有液體（2）的柱狀容器（6），柱狀容器（6）的頂部與柱狀容器（6）內的液面之間也有一段空隙（3），柱狀容器（6）的底部有細管（7）連通密閉容器（1）的液體（2）與柱狀容器（6）的液體（2）。本發明不僅能直觀有趣地演示重力與浮力的關系，還能對理想氣體物態方程有直觀地說明。
【專利說明】一種浮力教學演示儀【技術領域】
[0001]本發明屬于教學儀器【技術領域】，特別涉及一種浮力教學演示儀。
【背景技術】
[0002]中學物理對浮力的教學實踐，一般采取說教的方式把知識傳授給學生，學生只能填鴨式地被動接受，理論聯系不上實際，教學效果較差。現有技術中也有一些浮力的演示裝置，只能單純演示重力與浮力的關系，而且演示出的現象比較呆板。
【發明內容】

[0003]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種浮力教學演示儀，它不僅能直觀有趣地演示重力與浮力的關系，還能對理想氣體物態方程有直觀地說明。
[0004]本發明解決所述技術問題的方案是:一種浮力教學演示儀，包括一透明的密閉容器，密閉容器內裝有液體，液體的液面與密閉容器的頂部之間有一段空隙，空隙通過導管與針管連通，密閉容器內有一裝有液體的柱狀容器，柱狀容器的頂部與柱狀容器內的液面之間也有一段空隙，柱狀容器的底部有細管連通密閉容器的液體與柱狀容器的液體。
[0005]作為改進，所述密閉容器內的空隙高度為五厘米。
[0006]作為改進，所述密閉容器頂部開口，密閉容器的頂部通過一橡膠塞密封。
[0007]作為改進，所述柱狀容器底部開口，柱狀容器的底部通過一橡膠塞密封，細管插在橡膠塞上。
[0008]作為改進，所述細管的數量為2根，2根細管穿過橡膠塞的同一條直徑，2根細管露出柱狀容器的部分沿著橡膠塞的切線方向水平彎折并且彎折方向相反。
[0009]作為改進，所述柱狀容器透明，柱狀容器內有一人體模型。
[0010]作為改進，所述密閉容器和針管均固定在一框體上。
[0011]本發明具有結構簡單、操作便利的優點，它不僅能直觀有趣地演示重力與浮力的關系，還能對理想氣體物態方程有直觀地說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的結構示意圖；
[0013]圖2為本發明柱狀容器底部橡膠塞的結構示意圖。
[0014]圖中:1、密閉容器；2、液體；3、空隙；4、導管；5、針管；6、柱狀容器；7、細管；8、橡膠塞；9、人體模型；10、框體。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
[0016]如圖1~2所示，一種浮力教學演示儀，包括一透明的密閉容器1，密閉容器I頂部開口，密閉容器I的頂部通過一橡膠塞8密封。密閉容器I內裝有液體2，液體2的液面與密閉容器I的頂部之間有一段五厘米高的空隙3，空隙3通過導管4與針管5連通，密閉容器I和針管5均固定在一框體10上。密閉容器I內有一裝有液體2的柱狀容器6，柱狀容器6的頂部與柱狀容器6內的液面之間也有一段空隙3，柱狀容器6透明，柱狀容器6內有一人體模型9，人體模型9浸沒在液體2內。柱狀容器6的底部有細管7連通密閉容器I的液體2與柱狀容器6的液體2。柱狀容器6底部開口，柱狀容器6的底部通過一橡膠塞8密封，細管7插在橡膠塞8上。細管7的數量為2根，2根細管7穿過橡膠塞8的同一條直徑，2根細管7露出柱狀容器6的部分沿著橡膠塞8的切線方向水平彎折并且彎折方向相反。
[0017]演示時，把針管5往外抽，對密閉容器I的空隙3內的空氣來說，根據理想氣體物態方程PV=nRT，η不變，R為普適常數，T也可近似看成不變，所以PV=常數，而V增大，所以P減小。而此時對柱狀容器6的空隙3內的空氣來說，其與密閉容器I內的空氣之間產生了壓強差，由于壓強差的存在，兩系統原有的平衡遭到破壞，只有通過某些改變才又能使系統處于平衡狀態。對柱狀容器6的空隙3內的空氣來說，PV=常數，P減小，勢必V增大，柱狀容器6內的液體2被擠出柱狀容器6使V變大得以減小P，柱狀容器6的液體2排出后質量減小，而柱狀容器6的浮力不變，浮力大于重力使柱狀容器6上浮。
[0018]在柱狀容器6通過細管7排水的過程中，由于2根細管露出柱狀容器的部分沿著橡膠塞的切線方向水平彎折并且彎折方向相反，液體2從細管7射出時產生一對力偶使柱狀容器6產生旋轉，人體模型9在此狀態下好似在跳芭蕾舞，視覺效果非常好。
[0019]把針管5往回抽，液體2又會重新回到柱狀容器6內，同時柱狀容器6下降。
【權利要求】
1.一種浮力教學演示儀，其特征在于:包括一透明的密閉容器(1)，密閉容器(I)內裝有液體(2)，液體(2)的液面與密閉容器(I)的頂部之間有一段空隙(3)，空隙(3)通過導管(4)與針管(5)連通，密閉容器(I)內有一裝有液體(2)的柱狀容器(6)，柱狀容器(6)的頂部與柱狀容器(6)內的液面之間也有一段空隙(3)，柱狀容器(6)的底部有細管(7)連通密閉容器(I)的液體(2)與柱狀容器(6)的液體(2)。
2.如權利要求1所述的一種浮力教學演示儀，其特征在于:所述密閉容器(I)內的空隙(3)高度為五厘米。
3.如權利要求1所述的一種浮力教學演示儀，其特征在于:所述密閉容器(I)頂部開口，密閉容器(I)的頂部通過一橡膠塞(8 )密封。
4.如權利要求1所述的一種浮力教學演示儀，其特征在于:所述柱狀容器(6)底部開口，柱狀容器(6 )的底部通過一橡膠塞(8 )密封，細管(7 )插在橡膠塞(8 )上。
5.如權利要求4所述的一種浮力教學演示儀，其特征在于:所述細管(7)的數量為2根，2根細管(7)穿過橡膠塞(8)的同一條直徑，2根細管(7)露出柱狀容器(6)的部分沿著橡膠塞(8)的切線方向水平彎折并且彎折方向相反。
6.如權利要求1或5所述的一種浮力教學演示儀，其特征在于:所述柱狀容器(6)透明，柱狀容器(6 )內有一人體模型(9 )。
7.如權利要求1所述的一種浮力教學演示儀，其特征在于:所述密閉容器(I)和針管(5)均固定在一框體(10)上。
【文檔編號】G09B23/12GK103617759SQ201310652561
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】呼格吉樂, 韓秋紅, 張天聲, 張帥 申請人:呼格吉樂