一种压力与重力区别演示仪制造技术

本发明专利技术提供了一种压力与重力区别演示仪，包括动作单元和展示单元，动作单元包括箱体，箱体为顶部开口的壳体结构，开口部密封设有具有弹性的橡胶膜，箱体两侧设支撑轴，第一支撑轴和第二支撑轴，两个支撑轴为同轴设置，两个支撑轴的中轴线上均设有贯穿箱体侧壁的通孔，第一支撑轴通过快接接头接有导管的一端，导管另一端与展示单元连接，第二支撑轴轴上设有能够开启和关闭第二支撑轴上的通孔的控制阀，支撑轴外部通过轴承与支撑架连接。该演示仪能够清楚的表达压力与重力之间的关系、以及压力与重力之间的不同点，给学生直观印象，转化思维模式，提高学生对压力与重力的认知能力，演示仪自身还具有结构简单，使用方便，便于理解与表达的优点。

A demonstration instrument for pressure and gravity difference

【技术实现步骤摘要】
一种压力与重力区别演示仪
本专利技术涉及物理科学研究
，尤其涉及一种教学实验器材，具体是指一种压力与重力区别演示仪。
技术介绍
中学阶段，教材参考书在认识压力的教学片段中，从压力与重力的定义、产生原因、方向和作用点进行了分析，没有从大小方面进行区分。因此，关于压力与重力的大小关系是研究的重点。在平时学习过程中，经常会出现分辨压力与重力的大小关系，并进行相关压力或压强等计算。例如：静止在水平面和斜面上的同一固体，对接触面的压力是多少，相同底面积的不同形状的容器，装上相同质量的同种液体，液体对容器底的压力是多少，经过调查统计发现，大部分学生存在着压力大小和重力大小始终相等的错误认知。因此，关于压力与重力的大小关系是易错点也是难点，学生对于压力会发生变化缺少感性认识和实验验证，这要归根于没有合适的、能够清楚表达的实验器材。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术所存在的不足之处，提供一种压力与重力区别演示仪，该演示仪能够清楚的表达压力与重力之间的关系、以及压力与重力之间的不同点，给学生直观印象，转化思维模式，提高学生对压力与重力的认知能力，演示仪自身还具有结构简单，使用方便，便于理解与表达的优点。本专利技术专利能够实现并验证重力、压力与角度变化之间的变化，同一物体对接触面的压力随着接触面的倾斜角度变化而改变，从而突破了斜面上压力与重力相同的错误认知，验证公式F压力=mg·cosθ的正确性；能够验证容器底部受到的压力随着形状的变化而改变，纠正了不同容器底部受到压力与重力始终相等的错误认知。本专利技术的技术解决方案是，提供如下一种压力与重力区别演示仪，包括动作单元和展示单元，所述动作单元包括箱体，所述箱体为顶部开口的壳体结构，所述开口部密封设有具有弹性的橡胶膜，所述箱体两侧设支撑轴，分别为第一支撑轴和第二支撑轴，所述两个支撑轴为同轴设置，两个支撑轴的中轴线上均设有贯穿箱体侧壁的通孔，其中第一支撑轴通过快接接头接有导管的一端，所述导管另一端与展示单元连接，第二支撑轴轴上设有能够开启和关闭第二支撑轴上的通孔的控制阀，所述支撑轴外部通过轴承与支撑架连接，所述第二支撑轴远离箱体的一端还设有可拆卸的能够控制箱体绕着支撑轴转动的手柄。作为进一步优化方案，所述展示单元为U型管，所述U型管的一端通过拐角接头与U型管的一端连接，所述U型管的另一端与大气连通。作为进一步优化方案，所述U型管背面设有展板，所述展板贴合在U型管的一层并固定，所述U型管固定在展板上，所述展板垂直设置在立柱上，所述展板上还设有刻度线。作为进一步优化方案，所述控制阀为球阀，所述手柄为可折叠手柄。作为进一步优化方案，临近第二支撑轴一侧支撑架上设有分度盘，所述分度盘的刻度范围为±90°，所述分度盘上设有第二支撑轴穿过孔，所述分度盘通过螺钉固定在支撑架临近箱体的一侧。采用本技术方案，分度盘为半圆形的结构，左右各有90度，方便记录读取箱体转动的角度，便于后期验证公式F压力=mg·cosθ。作为进一步优化方案，所述第二支撑轴远离箱体的一端延伸至支撑架外部，所述第二支撑轴上垂直于第二支撑轴的中轴线设有指针安装孔，所述指针安装孔为螺纹孔，所述指针安装孔内旋入末端带有外螺纹的指针。采用本技术方案，转动过程中指针随着箱体转动一同转动，分度盘不动，转动过程中实现了转动角度的实时可见，方便转动角度的度数。作为进一步优化方案，所述第一支撑轴或/和第一支撑轴与支撑架之间设有能够将箱体固定在任意角度的锁紧装置，所述锁紧转轴为设置在支撑架上的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉末端与转轴相互作用限制支撑轴的转动，所述锁紧螺钉顶端设有蝶形转柄。采用本技术方案，可以持续将箱体固定在某一个角度，从而方便进一步的研究。作为进一步优化方案，所述快接接头为两端为可轴向转动且具有密封功能的接头。采用本技术方案，在手柄转动箱体时，起到方便转动，同时防止漏水、漏气的功能，结构简单，使用方便。作为进一步优化方案，所述箱体顶部设有与箱体的前、后侧壁位于同一平面上的固定延伸板，所述固定延伸板与箱体的前、后侧壁为一体结构，所述箱体顶部设有与箱体的左、右侧壁相接的活动延伸板，所述活动延伸板与固定延伸板垂直设置，所述橡胶层为一块整体橡胶层，所述活动延伸板与箱体的左、右侧壁之间为分体结构。采用本技术方案，活动延伸板与箱体的左右侧壁之间虽然是分体结构设置，但是还设有一层橡胶层，该橡胶层为一体结构，既可以方便活动延伸板的摆动，同时利用橡胶层还具有防水漏的功能，结构简单，使用方便。作为进一步优化方案，所述活动延伸板和固定延伸板内侧表面均设有贴合在活动延伸板和固定延伸板内侧表面的橡胶层，其中活动延伸板上的橡胶层延伸至箱体的左、右侧壁内表面，延伸长度为0.5-1cm，所述橡胶层的厚度为0.5-2mm，所述活动延伸板与固定延伸板之间为铰接。采用本技术方案，利用橡胶层的可挤压变形的功能，同时还可相互作用在活动延伸板和固定延伸板之间的缝隙中，启动密封液体的作用，结构简单，使用方便。采用本技术方案的有益效果：该演示仪能够清楚的表达压力与重力之间的关系、以及压力与重力之间的不同点，给学生直观印象，转化思维模式，提高学生对压力与重力的认知能力，演示仪自身还具有结构简单，使用方便，便于理解与表达的优点。附图说明图1为本专利技术压力与重力区别演示仪的结构示意图。图2为图1中固定延伸板和活动延伸板之间的结构示意图。图中所示：1、箱体，2、橡胶膜，3、第一支撑轴，4、第二支撑轴，5、快接接头，6、导管，7、控制阀，8、支撑架，9、手柄，10、U型管，11、拐角接头，12、展板，13、立柱，14、刻度线，15、分度盘，16、指针安装孔，17、指针，18、锁紧螺钉，19、蝶形转柄，20、固定延伸板，21、活动延伸板，22、橡胶层。具体实施方式为便于说明，下面结合附图，对专利技术的压力与重力区别演示仪做详细说明。如图1至图2中所示，一种压力与重力区别演示仪，包括动作单元和展示单元，所述动作单元包括箱体1，所述箱体1为顶部开口的壳体结构，所述开口部密封设有具有弹性的橡胶膜2，所述箱体1两侧设支撑轴，分别为第一支撑轴3和第二支撑轴4，所述两个支撑轴为同轴设置，两个支撑轴的中轴线上均设有贯穿箱体1侧壁的通孔，其中第一支撑轴3通过快接接头5接有导管6的一端，所述导管6另一端与展示单元连接，第二支撑轴4轴上设有能够开启和关闭第二支撑轴4上的通孔的控制阀7，支撑轴外部通过轴承与支撑架8连接，所述第二支撑轴4远离箱体1的一端还设有可拆卸的能够控制箱体1绕着支撑轴转动的手柄9；所述展示单元为U型管10，所述U型管10的一端通过拐角接头11与U型管10的一端连接，所述U型管10的另一端与大气连通；所述U型管10背面设有展板12，所述展板12贴合在U型管10的一层并固定，所述U型管10固定在展板12上，所述展板12垂直设置在立柱13上，所述展板12上还设有刻度线14；所述控制阀7为球阀，所述手柄9为可折叠手柄9；临近第二支撑轴4一侧支撑架8上设有分度盘15，所述分度盘15的刻度范围为±90°，所述分度盘15上设有第二支撑轴4穿过孔，所述分度盘15通过螺钉固定在支撑架8临近箱体1的一侧；所述第二支撑轴4远离箱体1的一端延伸至支撑架8外部，所述第二支撑轴4上垂直于第二支撑轴4的中轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力与重力区别演示仪，其特征是：包括动作单元和展示单元，所述动作单元包括箱体（1），所述箱体（1）为顶部开口的壳体结构，所述开口部密封设有具有弹性的橡胶膜（2），所述箱体（1）两侧设支撑轴，分别为第一支撑轴（3）和第二支撑轴（4），所述两个支撑轴为同轴设置，两个支撑轴的中轴线上均设有贯穿箱体（1）侧壁的通孔，其中第一支撑轴（3）通过快接接头（5）接有导管（6）的一端，所述导管（6）另一端与展示单元连接，第二支撑轴（4）轴上设有能够开启和关闭第二支撑轴（4）上的通孔的控制阀（7），支撑轴外部通过轴承与支撑架（8）连接，所述第二支撑轴（4）远离箱体（1）的一端还设有可拆卸的能够控制箱体（1）绕着支撑轴转动的手柄（9）。

【技术特征摘要】
1.一种压力与重力区别演示仪，其特征是：包括动作单元和展示单元，所述动作单元包括箱体（1），所述箱体（1）为顶部开口的壳体结构，所述开口部密封设有具有弹性的橡胶膜（2），所述箱体（1）两侧设支撑轴，分别为第一支撑轴（3）和第二支撑轴（4），所述两个支撑轴为同轴设置，两个支撑轴的中轴线上均设有贯穿箱体（1）侧壁的通孔，其中第一支撑轴（3）通过快接接头（5）接有导管（6）的一端，所述导管（6）另一端与展示单元连接，第二支撑轴（4）轴上设有能够开启和关闭第二支撑轴（4）上的通孔的控制阀（7），支撑轴外部通过轴承与支撑架（8）连接，所述第二支撑轴（4）远离箱体（1）的一端还设有可拆卸的能够控制箱体（1）绕着支撑轴转动的手柄（9）。2.根据权利要求1所述的压力与重力区别演示仪，其特征是：所述展示单元为U型管（10），所述U型管（10）的一端通过拐角接头（11）与U型管（10）的一端连接，所述U型管（10）的另一端与大气连通。3.根据权利要求2所述的压力与重力区别演示仪，其特征是：所述U型管（10）背面设有展板（12），所述展板（12）贴合在U型管（10）的一层并固定，所述U型管（10）固定在展板（12）上，所述展板（12）垂直设置在立柱（13）上，所述展板（12）上还设有刻度线（14）。4.根据权利要求1所述的压力与重力区别演示仪，其特征是：所述控制阀（7）为球阀，所述手柄（9）为可折叠手柄（9）。5.根据权利要求1所述的压力与重力区别演示仪，其特征是：临近第二支撑轴（4）一侧支撑架（8）上设有分度盘（15），所述分度盘（15）的刻度范围为±90°，所述分度盘（15）上设有第二支撑轴（4）穿过孔，所述分度盘（15）通过螺钉固定在支撑架（8）临近箱体（1）的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛境国，姚夕忠，
申请(专利权)人：毛境国，
类型：发明
国别省市：山东,37