一种液体浮力演示器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种液体浮力演示器，包括装有液体的透明容器、置于透明容器内底部且完全浸没在液体中的透明中空管体、密封垫圈和通气管；所述密封垫圈夹于透明容器内底面和透明中空管体底端面之间，密封垫圈覆盖透明中空管体底端面；所述透明中空管体的两端各设有一个弹性膜和一个压环，弹性膜通过压环绷在透明中空管体的两端，形成能够容纳空气的密封腔；所述透明中空管体上设有一个通气孔，通气管的一端通过通气孔与密封腔连通，通气管的另一端与液面外大气连通。本实用新型专利技术的液体浮力演示器具有结构简单、易于操作、演示效果直观的特点，便于学生对液体浮力的理解。便于学生对液体浮力的理解。便于学生对液体浮力的理解。

【技术实现步骤摘要】
一种液体浮力演示器


[0001]本技术涉及物理实验教具，特别是一种液体浮力演示器。

技术介绍

[0002]在中学液体浮力的物理课程教学中，由于缺乏直观的演示模型或教具，学生理解起来较为抽象、缺乏感性认识。虽然有利用蜡块、乒乓球等传统实验道具来演示液体浮力，但是无法直观展示物体在液体中所受液体浮力的现象。物体浸没在液体中时，其下表面受到液体的向上压力大于物体上表面受到液体的向下压力，这个向上压力和向下压力的压力差就是浮力产生的原因。传统的常规实验教具是无法演示这些现象的，从而影响了学生的理解和掌握，达不到理想的教师授课效果。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中传统实验教具的不足之处，为提高实验演示直观性，加深学生对于液体浮力的理解，本技术提供了一种液体浮力演示器。
[0004]本技术的液体浮力演示器，包括装有液体的透明容器、置于透明容器内底部且完全浸没在液体中的透明中空管体、密封垫圈和通气管；所述密封垫圈夹于透明容器内底面和透明中空管体底端面之间，密封垫圈覆盖透明中空管体底端面；所述透明中空管体的两端各设有一个弹性膜和一个压环，弹性膜的边缘部分紧夹在压环与透明中空管体之间，弹性膜的中间部分绷在透明中空管体的两端，形成能够容纳空气的密封腔；所述透明中空管体上设有一个通气孔，所述通气管的一端通过通气孔与密封腔连通，通气管的另一端与液面外大气连通。
[0005]进一步地，所述密封垫圈设有垫圈通孔，垫圈通孔位置对应在透明中空管体的底端面中心，垫圈通孔尺寸小于透明中空管体底端面尺寸。
[0006]进一步地，所述透明容器底部设有容器通孔，容器通孔位置对应在透明中空管体的底端面中心，容器通孔尺寸小于透明中空管体底端面尺寸，容器通孔上设有可拆卸的孔塞。
[0007]进一步地，所述透明中空管体为圆柱体或长方体。
[0008]进一步地，所述压环由弹性材料制成；所述密封垫圈由弹性密封材料制成。
[0009]进一步地，所述通气管为弹性软管。
[0010]本技术的有益效果为：透明容器和透明中空管体，使学生很容易观察到弹性膜的形变；透明中空管体两端压环和弹性膜设计，并采用相同的弹性膜夹绷方法，可使弹性膜绷在透明中空管体两端处于尽可能相同的松紧程度，从而保证实验效果；通气管与液面外大气连通，使密封腔内部气压与大气压相同；当透明中空管体完全浸没在液体中且置于透明容器底部，透明中空管体与透明容器之间的密封垫圈、垫圈通孔和容器通孔设计，使透明中空管体底端面受不到液体压力，只是受到大气压力，而大气压力又小于透明中空管体顶端面所受液体的向下压力，所以透明中空管体无法上浮，此时，可以明显观察到透明中空
管体底端面弹性膜处于平整无形变状态，而顶端面弹性膜处于向下形变状态；当透明容器底部容器通孔使用孔塞堵住之后，将透明中空管体竖立完全浸没在液体中但不接触透明容器底部时，透明中空管体底端面受到液体的向上压力大于顶端面液体的向下压力，这个压力差就是浮力产生的原因，此时，可以很明显观察到透明中空管体底端面弹性膜向上形变的程度大于顶端面弹性膜向下形变的程度。
附图说明
[0011]图1为本技术使用状态1示意图；
[0012]图2为本技术使用状态2示意图；
[0013]图3为本技术透明中空管体结构示意图；
[0014]图4为本技术密封垫圈结构示意图；
[0015]图5为本技术压环结构示意图；
[0016]图6为本技术弹性膜结构示意图；
[0017]图中：1、透明容器；2、透明中空管体；3、密封垫圈；4、弹性膜；5、压环；6、通气管；7、通气孔；8、垫圈通孔；9、容器通孔；10、孔塞。
具体实施方式
[0018]为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本技术进一步详细说明。
[0019]如图1-6所示，一种液体浮力演示器，其特征在于：包括装有液体的透明容器1、置于透明容器1内底部且完全浸没在液体中的透明中空管体2、密封垫圈3和通气管6；所述密封垫圈3夹于透明容器1内底面和透明中空管体2底端面之间，密封垫圈3覆盖透明中空管体2底端面；所述透明中空管体2的两端各设有一个弹性膜4和一个压环5，弹性膜4的边缘部分紧夹在压环5与透明中空管体2之间，弹性膜4的中间部分绷在透明中空管体2的两端，形成能够容纳空气的密封腔；所述透明中空管体2上设有一个通气孔7，所述通气管6的一端通过通气孔7与密封腔连通，通气管6的另一端与液面外大气连通。
[0020]密封垫圈3设有垫圈通孔8，垫圈通孔8位置对应在透明中空管体2的底端面中心，垫圈通孔8尺寸小于透明中空管体2底端面尺寸。
[0021]透明容器1底部设有容器通孔9，容器通孔9位置对应在透明中空管体2的底端面中心，容器通孔9尺寸小于透明中空管体2底端面尺寸，容器通孔9上设有可拆卸的孔塞10。
[0022]透明中空管体2为圆柱体或长方体。
[0023]压环5由弹性材料制成；所述密封垫圈3由弹性密封材料制成。
[0024]通气管6为弹性软管。
[0025]如图1所示，当透明中空管体2完全浸没在液体中且置于透明容器1底部时，因为透明中空管体2与透明容器1之间有密封垫圈3，而且密封垫圈3设有垫圈通孔8，透明容器1底部设有容器通孔9，使透明中空管体2底端面受到的只是大气压力，而大气压力又小于透明中空管体2顶端面所受液体的向下压力，所以透明中空管体2无法上浮。此时，观察到的现象就是：透明中空管体2底端面弹性膜平整无形变，透明中空管体2顶端面弹性膜向下凹陷形变。这样就直观演示了液体的压力，说明透明中空管体2底端面不受液体压力，顶端面受到
液体的向下压力，透明中空管体2在顶端面液体向下压力作用下压在透明容器1底部，无法上浮。
[0026]如图2所示，当透明容器1底部容器通孔9使用孔塞10堵住之后，当透明中空管体2完全浸没在液体中且不接触透明容器1底部时，透明中空管体2底端面受到液体的向上压力大于顶端面液体的向下压力，这个压力差就是浮力产生的原因，此时，观察到的现象就是：透明中空管体2底端面弹性膜向上形变，透明中空管体2顶端面弹性膜向下形变，底端面弹性膜向上形变的程度大于顶端面弹性膜向下形变的程度。这样就直观演示了液体的压力和浮力，说明透明中空管体2底端面受到液体的向上压力大于顶端面受到液体的向下压力，透明中空管体2所受的浮力，就是底端面所受液体向上压力与顶端面所受液体向下压力的压力差，只要浮力大于透明中空管体2的重力，那么透明中空管体2就会上浮。
[0027]本技术的工作原理是：通过透明容器和透明中空管体的透明设计，使学生很容易观察到弹性膜的形变，从而直观了解透明中空管体顶端面和底端面所受的液体压力；通过透明中空管体两端压环和弹性膜的设计，并采用相同的弹性膜夹绷方法，将弹性膜的边缘部分紧夹在透明中空管体与压环之间，即保证了密封腔的密封性，又保证了弹性膜处于尽可能相同的绷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体浮力演示器，其特征在于：包括装有液体的透明容器(1)、置于透明容器(1)内底部且完全浸没在液体中的透明中空管体(2)、密封垫圈(3)和通气管(6)；所述密封垫圈(3)夹于透明容器(1)内底面和透明中空管体(2)底端面之间，密封垫圈(3)覆盖透明中空管体(2)底端面；所述透明中空管体(2)的两端各设有一个弹性膜(4)和一个压环(5)，弹性膜(4)的边缘部分紧夹在压环(5)与透明中空管体(2)之间，弹性膜(4)的中间部分绷在透明中空管体(2)的两端，形成能够容纳空气的密封腔；所述透明中空管体(2)上设有一个通气孔(7)，所述通气管(6)的一端通过通气孔(7)与密封腔连通，通气管(6)的另一端与液面外大气连通。2.根据权利要求1所述的一种液体浮力演示器，其特征在于：所述密封垫圈(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：常鹏，
申请(专利权)人：常鹏，
类型：新型
国别省市：