一種液體壓強(qiáng)演示儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液體壓強(qiáng)演示儀，包括底座、水箱、U型管、塑料筒、橡皮膜、隔板和氣管，水箱和U型管均固定安裝在底座上，橡皮膜設(shè)置在塑料筒的兩端，隔板將塑料筒均分為兩個(gè)密封腔體，兩個(gè)氣管的第一端分別與兩個(gè)密封腔體密封連接，兩個(gè)氣管的第二端分別與U型管的兩端密封連接，水箱內(nèi)裝有液態(tài)水，U型管內(nèi)裝有指示液體。本發(fā)明一種液體壓強(qiáng)演示儀通過侵入水中塑料筒兩端橡皮膜受到水的壓力產(chǎn)生形變，并通過兩根氣管將橡皮膜受到水的壓力形變導(dǎo)向U形管，給U形管兩端施加壓力，并通過U型管內(nèi)的指示液體的液面高端顯示出不同大小的壓力，使學(xué)生能夠直觀的理解浮力的概念，對液體浮力、液體壓強(qiáng)的認(rèn)識更直接，理解更透徹。
【專利說明】
一種液體壓強(qiáng)演示儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)用具，尤其涉及一種液體壓強(qiáng)演示儀。
【背景技術(shù)】
[0002]如果一個(gè)規(guī)則的物體浸沒在液體中，它的各個(gè)側(cè)面相同高度所受液體的壓力均可互相抵消，但上下表面所在液體內(nèi)的深度不同，液體的壓強(qiáng)大小不一樣，物體上下表面所受液體壓力之差，正是液體對物體產(chǎn)生浮力原因；現(xiàn)階段大多數(shù)老師教授學(xué)生浮力過程采用口頭講述原理，列出公式，學(xué)生進(jìn)行想象并理解，學(xué)生無法進(jìn)行體驗(yàn)，直觀較差，教學(xué)效果不明顯，“一種液體壓強(qiáng)演示儀”為揭示浮力產(chǎn)生的原因而設(shè)計(jì)。橡皮膜(如醫(yī)用手套)彈性好，受到壓力形變明顯，利用橡皮膜在水中受到水的壓力形變，設(shè)計(jì)裝置將這種水壓形變直觀的展示出來是本液體壓強(qiáng)演示儀的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種液體壓強(qiáng)演示儀。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]—種液體壓強(qiáng)演示儀，包括底座、水箱、U型管、塑料筒、橡皮膜、隔板和氣管，所述水箱和所述U型管均固定安裝在所述底座上，所述橡皮膜設(shè)置在所述塑料筒的底部兩端，所述隔板將所述塑料筒均分為兩個(gè)密封腔體，兩個(gè)所述氣管的第一端分別與兩個(gè)所述密封腔體密封連接，兩個(gè)所述氣管的第二端分別與所述U型管的兩端密封連接，所述水箱內(nèi)裝有液態(tài)水，所述U型管內(nèi)裝有指示液體。
[0006]所述塑料筒侵入所述水箱水中，其兩端兩個(gè)所述橡皮膜與水接觸面受到水的壓力而形變，壓迫所述隔板分隔所述塑料筒的兩個(gè)密封腔體，由連接在兩個(gè)密封腔體上的兩根氣管將所述橡皮膜受到水的壓力形變分別傳導(dǎo)到U型管兩端，推動U型管內(nèi)的指示液體，使U型管兩端液面高低變化，所述U型管兩端液面高低變化指示了所述橡皮膜受到水的壓力。
[0007]具體地，所述塑料筒的外壁上連接有兩個(gè)控制桿，兩個(gè)所述控制桿分別設(shè)置在所述塑料筒的兩側(cè)，且所述控制桿的下端通過鉸軸與所述塑料筒可轉(zhuǎn)動連接。
[0008]鉸動控制桿控制塑料筒侵入水中體位(深度、兩端所述橡皮膜方位)，實(shí)現(xiàn)用所述橡皮膜探測水中不同地點(diǎn)的壓強(qiáng)。
[0009]進(jìn)一步，為了明確演示U型管兩端液面高低，所述演示儀還包括水位檢測電路和探針，兩個(gè)所述探針分別豎直設(shè)置在所述U型管的兩個(gè)直管段，且所述探針的上端均與所述水位檢測電路連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:
[0011]本發(fā)明“一種液體壓強(qiáng)演示儀”通過侵入水中塑料筒兩端橡皮膜受到水的壓力產(chǎn)生形變，通過氣管將壓力傳導(dǎo)向U形管，對U形管的兩端施加壓力，并通過U型管內(nèi)的指示液體的水位高低變化顯示出不同大小的壓力，使學(xué)生能夠直觀的理解浮力的概念，對液體浮力、液體壓強(qiáng)的認(rèn)識更直接，理解更透徹。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明所述一種液體壓強(qiáng)演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0014]如圖1所示，本發(fā)明一種液體壓強(qiáng)演示儀，包括底座1、水箱2、U型管3、塑料筒4、橡皮膜5、隔板6、控制桿7(兩根)和氣管8(兩根)。水箱2和U型管3均固定安裝在底座I上，橡皮膜5設(shè)置在塑料筒4的兩端，兩只控制桿7安裝在塑料筒4兩側(cè)，隔板6將塑料筒4均分為兩個(gè)密封腔體，兩個(gè)氣管8的第一端分別與兩個(gè)密封腔體密封連接，第二端分別與U型管3的兩端密封連接，水箱2內(nèi)裝有液態(tài)水，U型管3內(nèi)裝有有色指示液體。
[0015]為了進(jìn)一步的展示出U型管3兩端液位高低的變化，演示儀還包括探針9和水位檢測電路10。兩個(gè)探針9分別豎直設(shè)置在U型管3的兩個(gè)直管段，且探針9的上端均與水位檢測電路10連接。
[0016]本發(fā)明一種液體壓強(qiáng)演示儀的工作原理如下:
[0017]在水箱2內(nèi)加入足量的液態(tài)水，在U型管3內(nèi)加入有顏色的指示液體，且為了便于水位檢測電路1和探針9的工作，該指示液體為較高濃度的硫酸銅。
[0018]將塑料筒4浸入至水箱2內(nèi)，通過兩只控制桿7(圖1為剖視圖，僅示出了其中一個(gè)控制桿)控制塑料筒4在水箱2內(nèi)的體位一一方向及深度，塑料筒4在中的體位不同，其兩端橡皮膜5受到水的壓力不同，橡皮膜5向塑料筒4內(nèi)凹進(jìn)形變不同，壓力大一端橡皮膜5性變大，由于隔板6將塑料筒4均分為兩個(gè)密封固定、等大的腔體，兩根氣管8將兩個(gè)橡皮膜5形變大小通過其內(nèi)部氣體傳導(dǎo)到U型管3使其兩端液面高度變化，U型管3液面低的一端說明與氣管8連接的橡皮膜5形變大，受到水的壓力大。當(dāng)橡皮膜5處于豎直狀態(tài)時(shí)，即塑料筒4側(cè)面處于水平體位，橡皮膜5水平對應(yīng)深度相同，壓力相同，兩個(gè)橡皮膜5形變相同，U型管3兩液面高度相等，高度差為O;當(dāng)橡皮膜5平面處于水平位置時(shí)，即塑料筒4處于豎直體位，下端橡皮膜5比上端的橡皮膜5受到液體壓力差達(dá)到最大，形變差達(dá)到最大，U型管3兩液面的高度差最大。塑料筒4處于其它體位時(shí)，U型管3兩液面的高度差在O和最大值之間變化，即兩個(gè)橡皮膜5感受水內(nèi)部壓力差O和最大值之間變化。
[0019]U型管3兩端硫酸銅高度被探針9檢測，通過水位檢測電路10處理，用紅綠兩只二極管顯示，U型管3那端液面低，對應(yīng)端二極管亮，指示對應(yīng)橡皮膜5感受水壓力大。
[0020]若將兩根氣管8中的一根懸空，不和U型管3相連接，水箱2足夠大，則U型管3液面高度顯示了橡皮膜5感受所在位置水內(nèi)部壓力。
[0021]本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實(shí)施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液體壓強(qiáng)演示儀，其特征在于:包括底座、水箱、U型管、塑料筒、橡皮膜、隔板和氣管，所述水箱和所述U型管均固定安裝在所述底座上，所述橡皮膜設(shè)置在所述塑料筒的兩端，所述隔板將所述塑料筒均分為兩個(gè)密封腔體，兩個(gè)所述氣管的第一端分別與兩個(gè)所述密封腔體密封連接，兩個(gè)所述氣管的第二端分別與所述U型管的兩端密封連接，所述水箱內(nèi)裝有液態(tài)水，所述U型管內(nèi)裝有指示液體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體壓強(qiáng)演示儀，其特征在于:所述塑料筒的外壁上連接有兩個(gè)控制桿，兩個(gè)所述控制桿分別設(shè)置在所述塑料筒的兩側(cè)，且所述控制桿的下端通過鉸軸與所述塑料筒可轉(zhuǎn)動連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液體壓強(qiáng)演示儀，其特征在于:還包括水位檢測電路和探針，兩個(gè)所述探針分別豎直設(shè)置在所述U型管的兩個(gè)直管段，且所述探針的上端均與所述水位檢測電路連接。
【文檔編號】G09B23/12GK105913735SQ201610453734
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月21日
【發(fā)明人】李英, 王寶珍, 馬建鑫, 李加偉
【申請人】商洛學(xué)院