專利名稱：大氣壓演示、測定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬中學(xué)物理教學(xué)儀器范圍。
目前在中學(xué)物理教學(xué)中，對于“大氣壓”的演示，全國統(tǒng)編教材中安排的是“紙片托杯口水不流出”的演示。該演示雖簡單，但難作成功。盡管教師小心操作，也難免水傾杯而出，成功率很低，演示效果差。對于“大氣壓的測定”，教材中安排的是“托利拆利實驗”。該實驗利用水銀、一端封閉玻管及水銀槽，能夠準(zhǔn)確地測定大氣壓值。但有兩個不足，其一是對于初中學(xué)生來說，靠大氣密封槽內(nèi)水銀成為“密閉液體”很難理解，且間接傳遞大氣壓強于管口繞灣子，教師分析起來不易向?qū)W生講清。因此教材本身也回避了這一分析，直接作出了“水銀柱產(chǎn)生的壓強就等于大氣壓強”的結(jié)論。致使許多學(xué)生死記結(jié)論，并不理解。其二是利用水銀，水銀價值昂貴，損耗又大，且有毒。因此，教材沒安排這一重要實驗為學(xué)生實驗，只要求教師作演示測定。而不少教師又因“望而生畏”、“配備困難”等原因，以“空口說教”代替這一實驗了。
另外，在物理教學(xué)中的自由落體實驗應(yīng)用現(xiàn)行的牛頓管，其管口結(jié)構(gòu)利用管帽、旋塞式閥門、硬膠管，連接牛頓管和抽氣泵，這樣結(jié)構(gòu)很難實現(xiàn)密封，致使實驗失敗。
本實用新型的目的就是為了克服目前中學(xué)物理教學(xué)中有關(guān)大氣壓強的演示及測定實驗中存在的缺點，而設(shè)計的一種結(jié)構(gòu)簡單演示、測定方便，不使用水銀的教學(xué)儀器。應(yīng)用此儀器中密封措施，而設(shè)計的一種結(jié)構(gòu)簡單實現(xiàn)牛頓管口密封的新型密封裝置。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種演示、測量大氣壓強的器具，由盛液杯1、蓋板5構(gòu)成，其特殊之處是盛液杯口安裝有彈性的套墊6，盛液杯底具有杯嘴9，套裝乳膠管10，乳膠管用彈簧夾11夾緊。蓋板是由具有一定剛度材料制成的薄平板，其中心安裝有具有一定強度的掛勾4。
盛液杯口具有一道環(huán)形凹槽3，由橡膠或塑料制成的彈性套墊6套卡在凹槽上下附近，再用細繩或金屬制成的卡箍7將其卡緊。套墊的上口端面要高出盛液杯上口適當(dāng)高度(一般3－－10mm為好，避免蓋板壓緊杯口時，與杯口緣接觸)。盛液杯的嘴上具有一環(huán)形凹槽2，盛液杯可以用玻璃、有機玻璃、透明塑料等材料制成，其厚度應(yīng)保證盛液杯有一定的強度，特別在凹槽2處應(yīng)該有足夠的強度。安裝好套墊6和乳膠管的盛液杯1放置在支筒12上。一種用牛頓管演示自由落體運動器具，其管口裝有套墊6，牛頓管由具有一定剛度的蓋板20，蓋板20中心安裝有空心螺栓16，螺栓16與蓋板20結(jié)合處由膠墊19、21密封，墊上金屬墊18后由螺帽17緊固，形成牛頓管口密封的抽氣裝置。
本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，實驗操作方便，利于學(xué)生動手實驗，效果好。利用這套器具進行大氣壓測定，可以用水代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗中水銀，也可借助其密封可靠的結(jié)構(gòu)抽氣測定大氣壓強。用這套器具為主體，再增加一些易取的附件，還可以進行一系列有關(guān)大氣壓強如噴泉、馬德堡半球等十余個生動演示。


圖1為盛液杯示意圖。
圖2為大氣壓演示圖。
圖3、圖4為大氣壓強測定示意圖。
圖5為測定大氣壓前抽氣示意圖。
圖6為牛頓管口密封裝置示意圖。
實施例1、大氣壓演示如圖2將套墊6安裝在杯口上扎緊，將乳膠管10裝入杯嘴9上，用彈簧夾將乳膠管夾緊。將盛液杯放置在支筒12上，向杯內(nèi)注滿水，直至將要外溢，將蓋板蓋上，稍用力下按，套墊口即與蓋板緊緊貼在一起。此時上提掛勾4，即可提起盛液杯，抖動，也不會脫落。甚至翻轉(zhuǎn)到各個方向，或者倒置，用垂直蓋面的力拉勾，水也不會傾出。說明大氣壓強作用于各個方向。
2、大氣壓強測定一如實施例1，將盛液杯安裝好后，裝入水，將蓋板5蓋上杯口緊貼套墊后，前后左右側(cè)移蓋板5，使掛勾處于杯口中心處，將其倒置在支筒12上，如圖3。下按杯打開彈簧夾(保證水不從蓋板處流出)，用細金屬絲伸入杯內(nèi)將氣泡驅(qū)出。再往乳膠管內(nèi)注入少許水，使液面高出杯嘴，用彈簧夾11在靠近杯嘴口處夾緊乳膠管10。將裝置倒掛懸空，且使裝置中心軸線與水平面垂直，在掛勾4上掛一適當(dāng)大小盛料器14，使盛料器底面剛剛離開地面或桌面，如圖4。然后徐徐往盛料器14內(nèi)加水或細砂等物料，直至蓋板5落下時即停止。測量盛料器總重量(其中包括蓋板5和杯內(nèi)的水)及杯口面積，即可計算出大氣壓強。
3、大氣壓強測定二按實施例1組裝好(蓋板中心要在杯口中心上)，在杯嘴處通過乳膠管接上抽氣筒15或者抽氣泵，如圖5，將1內(nèi)的氣體抽出，用彈簧夾將乳膠管銜接處夾緊(氣筒與杯向相反方向拉，使乳膠管銜接部分伸長，即可夾上)，取下抽氣筒或真空泵，吊起杯1，如實施例2，在蓋板掛勾處掛上盛料器14，徐徐向盛料器14加入水或砂或其它物料，直至蓋板拉下，停止加料。然后測量盛料器總重量，其中包括蓋板5的重量，測量盛液杯口面積，即可計算出大氣壓強。
4、用牛頓管演示自由落體運動。將管口裝上套墊6，套墊的上口端面要高出牛頓管口適當(dāng)高度(一般3－－10mm)。牛頓管口由具有一定剛度蓋板20蓋住，蓋板20中心安裝有空心螺栓16。螺栓16與蓋板20接合處由膠墊19、21密封，墊上金屬墊18后由螺帽17緊固?？招穆菟?6通過乳膠管22與抽氣泵23相連接。當(dāng)抽完氣后用彈簧夾將乳膠管夾緊，即可在牛頓管內(nèi)做自由落體實驗。
權(quán)利要求1.一種由盛液杯、蓋板構(gòu)成的演示大氣壓的器具，其特征在于盛液杯口上安裝有具有彈性的套墊，盛液杯底上有杯嘴，杯嘴上裝有乳膠管，另一端用彈簧夾夾緊；蓋板是由具有一定剛度的材料制成的薄平板，其中心安裝有一個具有一定強度的掛勾，盛液杯口處及杯嘴處分別各有一道凹形環(huán)。
2.一種測量大氣壓強的器具，其特征在于由盛液杯、蓋板、具有彈性套墊、盛料器等組成，盛液杯口上安裝有彈性的套墊，盛液杯底上有杯嘴，杯嘴上裝有乳膠管，乳膠管另一端用彈簧夾夾緊；蓋板是由一定剛度材料制成的薄平板，其中心安裝有一個具有一定強度的掛勾，掛勾上掛有盛料器，盛液杯口處及杯嘴處分別各有一道凹形環(huán)。
3.一種演示自由落體的牛頓管，其特征在于管口安裝有彈性套墊，管口由具有一定剛度的蓋板蓋住，蓋板中心安裝有空心螺栓，螺栓與蓋板結(jié)合處由膠墊密封，墊有金屬墊靠螺帽固緊，空心螺栓與乳膠管連接，乳膠管與抽氣泵連接，乳膠管可用彈簧夾夾緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大氣壓強演示測定器，其盛液杯可以用玻璃、有機玻璃、透明塑料等材料制成。
專利摘要本實用新型是一種中學(xué)物理教學(xué)中大氣壓演示測定器具。由盛液杯和蓋板等組成。其杯口上裝有具有彈性的套墊，蓋板中心具有一掛鉤，盛液杯底部具有杯嘴等。利用該套裝置演示，測定大氣壓強，操作方便，密封可靠，實驗效果好。測定大氣壓強可以用水或其他材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗中的水銀，無毒安全，可將演示測定發(fā)展到學(xué)生實驗測定。用該套墊和具有空心螺栓的蓋板組成牛頓管口的密封裝置，結(jié)構(gòu)簡單，密封嚴(yán)密。用這套器具還可以進行一系列有關(guān)大氣壓強的實驗。
文檔編號G09B23/00GK2058777SQ8920675
公開日1990年6月27日 申請日期1989年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月4日
發(fā)明者耿永喜 申請人:耿永喜