本實用新型涉及一種物理教學儀器，特別是一種研究氣體壓強與流速關系的實驗裝置。

背景技術：

現有技術中，探究氣體壓強與流速關系的實驗裝置較多，但大多效果平淡無味，不能顯示出壓力大小的變化，缺乏一種構思新奇、效果顯著、趣味性強的探究裝置，專利號為201520633929.8的實用新型專利“氣體壓強與流速關系探究裝置”做出了一種有益的嘗試。

該實驗方案包括有電池、聲光發生器、開關、及串聯的導線，所述開關由分置于兩側的金屬片、及橫跨放置在兩金屬片之間的金屬箔片構成，所述金屬箔片覆蓋在彎折成拱形的硬質紙板上（包括紙板的兩端），所述紙板的拱形內側形成為氣流通道，所述紙板懸掛在上方的測力計上。所述電池、聲光發生器、及導線固定在豎立的面板上，所述金屬片橫向固定在面板上壁的兩側。所述面板下方設置有底架，所述面板及底架放置在鐵架臺上，所述測力計懸掛在鐵架臺上方的橫桿上。采用上述結構后， 嘴含吸管向紙板拱形下方的氣流通道吹氣，或用氣槍、注射器、電吹風等對著氣流通道吹氣，會發現紙板向下移動，當覆蓋有金屬箔片的紙板兩端接觸到面板兩側的金屬片后，電路接通，聲光發生器發出動聽的音樂、及閃耀的燈光，同時會觀察到測力計的示數變大，表明紙板受到向下的力。

于是引導得出：拱形紙板下方的空氣流速增快，壓強減小，而紙板上方空氣的流速及壓強不變，紙板就在上下壓強差的作用下向下移動，接通電路。從而使學生理解伯努利原理，流速越快的地方，壓強越小；流速越慢的地方，壓強越大。

通過實踐測試，該實驗方案存在以下問題：

1、實踐證明，按照該專利方案中記載的“用嘴含吸管吹氣，或用氣槍、注射器吹氣”，拱形紙板紋絲不動，沒有實驗效果，原因是氣流通道過寬、風力太弱,要用電吹風吹及用嘴吹才有實驗效果。

因此，該專利方案中用以“加寬”氣流通道的“面板上壁內側的內凹結構”不僅降低了實驗效果，還增大了制作成本。

2、用電吹風吹氣的實驗效果也不太好。電吹風吹氣的強大氣流確實會帶動紙板向下移動，從而接通電路產生實驗效果，但在電吹氣的巨大噪音中，音樂不再“動聽”。若采用靜音的電吹風，勢必會增大成本。

3、用嘴吹氣的實驗效果還有欠缺：由于用嘴吹氣是水平近距離地吹氣，而“聲光發生器、及導線固定在豎立的面板上”，注意聲光發生器是固定在“豎立”的面板上，這會妨礙視線，導致實驗者不可能看到聲光發生器，存在盲操作現象，影響到實驗的進行。因為在實際測試中，發現拱形紙板“剛接觸”到兩側的金屬片時，先亮起微弱的光，也就是電路開關還處于“接觸不良”的大電阻狀態中；若再加大氣流地吹氣，拱形紙板會繼續下壓，變為“接觸良好”的小電阻狀態，才能做到“動聽的音樂、閃耀的燈光”齊發。實驗的教師或學生，由于觀察不到實驗快要成功的“微弱的光先亮起”的狀態，提前放棄“使勁”吹氣的努力，導致實驗不易成功，降低了實驗者參與的積極性。不利于以比賽吹氣的形式調動學生的積極性。

也就是說，聲光發生器固定在“豎立的面板上”這一技術特征也是不合理的，應將聲光發生器放置在實驗者的視線范圍內。

4、電路開關的間隙不便于微調：拱形紙板與兩側金屬片之間的“間隔距離”不方便調節，間距過大時，紙板下移也不能接觸到兩側的金屬片，實驗失敗；間距過小時，氣流晃動導致的“聲、光”齊發，不能讓學生信服。

技術實現要素：

本實用新型的目的是：為解決上述 實驗效果不好、實驗者不便于觀察、不利于開展以嘴吹氣進行比賽、電路開關的間隙不便于微調等問題，提供一種研究氣體壓強與流速關系的實驗裝置，以優化實驗效果、增強實驗的趣味性。

本實用新型的技術方案是：一種研究氣體壓強與流速關系的實驗裝置，包括電池、聲光發生器、電路開關、及導線，所述電路開關由平放于兩側的金屬片、及橫跨放置在兩金屬片上方的電連接活動件構成，所述電連接活動件通過測力計懸掛在支架上方的橫桿上，其特征在于：所述支架下方設有底板，所述電池、聲光發生器、電路開關、及導線均放置在所述底板上，所述兩金屬片并排固定在所述底板的兩側，所述電連接活動件為弧形金屬板，所述弧形金屬板的四角開有孔洞并穿接有繩線，該繩線穿過孔洞后繞成四段再掛接在所述測力計的下方，所述測力計的上方連接有懸線，所述懸線的上端環繞、并被夾子夾持在所述橫桿上。

所述聲光發生器為能同時發出聲音及光線的聲光玩具，所述電池放置該玩具內。

所述弧形金屬板的兩側均設有橫向伸出的橫向面，以增大和金屬片的電接觸面。

所述底板上還釘固有防止弧形金屬板來回晃動的兩根導向柱，所述導向柱的表面包裹有絕緣材料。

采用上述結構后，用嘴向弧形金屬板下方的氣流通道吹氣，會發現弧形金屬板向下移動，當弧形金屬板兩側的橫向面與下方的兩金屬片接觸后，電路接通，聲光發生器就發出動聽的音樂、閃耀的燈光，同時觀察到測力計的示數變大，表明弧形金屬板受到向下的壓力。將聲光發生器和電路開關放置在同一底板上，方便實驗者邊實驗邊觀察以利于調控。

本實用新型的優點是：優化改進了氣流快慢變化引發壓強變化進而觸發電路開關的技術，增強了實驗效果，實驗者可以邊實驗邊觀察以利隨時調控，為開展用嘴吹氣進行實驗的比賽創造了條件，趣味性大增，利于調動學生參與的積極性。輔以測力計的示數變化，強化學生對物理的喜愛。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖中：1底板，2立桿，3螺帽，4橫桿，5夾子，6懸線自由端,7懸線，8測力計，9繩線，10孔洞，11導向柱，12聲光玩具,13導線，14金屬片，15橫向面，16弧形金屬板，17氣流通道。

具體實施方式

如圖1所示，支架由下方的底板1、立桿2、及上方的橫桿4構成，底板1上開孔，以供立桿2螺紋式可拆卸地連接在底板1上，橫桿4通過螺帽3可拆卸地連接在立桿2上。

采用能同時發出“動聽音樂、閃耀燈光”的兒童用聲光玩具12作為本實驗的聲光發生器，原料易得，還有利于學生的喜愛。折開玩具，將其內部的電源線斷開，并分別接至導線13上，再將導線13與外接電路開關相連，使用玩具自帶的電池供電。當外接的電路開關接通時，該聲光玩具就同時發生“動聽音樂、閃耀燈光”。

如圖1所示，所述電路開關由分置于兩側的金屬片14、及橫跨放置在兩金屬片14上方的弧形金屬板16構成。金屬片14釘固在底板1上，弧形金屬板16的兩側設有橫向伸出的橫向面15，橫向面15放置在對應的兩金屬片14之上，以增大兩者的電接觸面。

弧形金屬板16的四角開有孔洞10并穿接有繩線9，該繩線9穿過孔洞10后繞成四段再掛接在測力計8的下方。由于四段繩線9實為同一股繩線，將其拉進或拉出孔洞10，就可以改變各段繩線的長短，從而將弧形金屬板16調整到水平狀態，利于提升實驗效果。

測力計8的上方連接有懸線7，懸線7的上端環繞在橫桿4上、并被夾子5夾持，松開夾子5，拉動懸線7末端的懸線自由端6，調整好弧形金屬板16的高度，也就是調整好 橫向面15與金屬片14之間的間距，再用夾子5將懸線7夾持在橫桿4上。

為避免弧形金屬板16的來回晃動，在底板1的適當位置釘固有兩根導向柱11，導向柱的表面包裹有絕緣材料。