專利名稱：一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬中學、師范院校物理教學儀器。
現(xiàn)行傳統(tǒng)儀器J04063連通器，是由幾個玻璃豎管與1個玻璃橫管燒結(jié)成一體。其管上口固定敞口，下口固定連通，不能在教學中方便地造成不敞口、不連通狀態(tài)，以深透講解“連通器”定義的內(nèi)涵；僅能演示液面相平的性質(zhì)，不能以實驗說明“原理”；演示中用紅色水，實驗過程中管壁殘留“紅跡”，影響觀察，清洗也麻煩。近年來初、高中、師范院校物理教材增加了流體壓強與流速關系的內(nèi)容，傳統(tǒng)連通器更不能完成這一實驗。
本實用新型的目的是提供一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器，其管上口、下部可隨機關閉，實驗時不用深色水，既能完成液體在靜止時應有的實驗，又能完成液體流動起來流體壓強與流速關系實驗。
本實用新型的目的可由下述方案實現(xiàn)一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器，由透明的數(shù)個豎向、橫向相互連通的容器(筒或管)組成。豎向筒的近上口沿處設有保持最高液面不變的溢水嘴，豎向管的上口及下端設可隨機封堵關閉裝置；豎向筒、管內(nèi)設深色并可漂浮于液面的浮標，橫向管中設能被自由導引，可顯示液體流速的深色懸浮標；固定筒、管的面板上設等高刻線、行程刻線、變速架、注水嘴。在豎向管中至少有一根下端直接與豎向筒側(cè)壁連通的豎管；橫向管至少兩個，內(nèi)徑各異，兩端及側(cè)壁具有相互連通并與豎向管連通的管嘴，橫向管內(nèi)的懸浮標嵌有可實現(xiàn)磁鐵導引的鐵磁一類物質(zhì)。
本實用新型的優(yōu)點是不但能使學生深透理解連通器定義、性質(zhì)、原理、應用，且可實驗出流體壓強與流速關系。
以下結(jié)合
本實用新型實施例。
圖1是一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器結(jié)構示意圖。
圖2是一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器作連通器用實驗裝置示意圖。
圖3是一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器作流體壓強與流速關系實驗裝置示意圖。
如圖1，1-9為透明筒、管，豎向筒、管內(nèi)設深色浮標10，橫向管內(nèi)各設深色懸浮標11。筒1口沿下設溢水嘴12，側(cè)壁下部直接與豎向管2下端連通。各筒、管用膠管如圖相互連通，組成連通器，安裝固定在面板上。面板上13為等高刻線，14為行程刻線，15為鐵桿，16為注水嘴，17為變速架。另有探桿18，強磁釘19，膠帽(或膠塞)20，潛水泵21等。封堵關閉豎管上口、下端的裝置較多，閥門、蓋帽、簧卡等皆可，本器以鐵桿15、強磁釘19、膠帽20組成封堵關閉裝置。
演示講解連通器定義、性質(zhì)、原理、應用，如圖2。將器豎直安裝在鐵架臺上，用膠管連通水槽內(nèi)泵21的出水嘴與面板上注水嘴16，接通電源，將水注入1筒至浮標顯示在較低水位，關閉電源。用探桿18將各管中氣泡排出，各豎筒、管中浮標10即顯示在同一等高線上。用強磁釘19與鐵桿15相吸，可將3-6管下任一膠管壓癟關閉通道，如圖中5管下A處。繼續(xù)增高水位，可見5中浮標不動，其他各筒、管中浮標升高到同一水位。此時5管不與其他豎筒、管組成連通器，其他才相互組成連通器。放開A處磁釘，5管中浮標才上升，才與其他筒、管浮標指到同一水位線上，才與其他筒、管組成連通器。同法，用膠帽20封住2-7管任意上口再放開，也可顯示上述現(xiàn)象。從而說明“只有上端開口，下端連通的容器”才相互組成連通器；只有液體不流動時各容器中液面才相平的性質(zhì)。將9中懸浮標11用強磁釘19導引到9管中間靜止，移開磁釘，手指封住7管上口下移，使7管中浮標低于其他各管中浮標，手指放開后，懸浮標11則向右運動，直到浮標相平時才靜止。反之，同法上移7管，手指放開后，懸浮標11向左運動，直到浮標相平后才靜止。從而說明了“液柱等高，產(chǎn)生的壓強才相等”，液面才會相平的原理。筒1與管2可示為鍋爐與水位計的結(jié)構，可作為連通器的應用一個示例。
演示講解流體壓強與流速關系，如圖3。如圖2組裝后，用膠管一端接筒1溢水嘴12，另端置于水槽上。接通泵電源，往1內(nèi)注水，使浮標顯示在最高等高刻線上，關閉電源，此時，C、D、E、F處液柱等高，壓強相等。用強磁釘19將8、9管中懸浮標11分別導引到管左端，即行程刻線14起始位置。手指堵住7管上口并取下7管，安裝到變速架17一檔位上后，釋放手指，水即流動沖入水槽，同時可觀察到細管9中懸浮標速度要比粗管8中懸浮標速度大得多。反復數(shù)次導引釋放可得結(jié)論粗處(即C、D處)流速小，細處(即E、F處)流速大。開啟電源，使1筒內(nèi)始終保持最高水位不變(多注入的水，從溢水嘴12排入水槽)，變換7管分別在上、中、下三個檔位，待3、4、5、6管中浮標相對靜止到某一位置得結(jié)果3、4管中浮標等高，5、6管中浮標等高，但后者要比前者低。從而得結(jié)論C、D處流速相等，壓強相等；E、F處流速相等，壓強相等；C、D處流速要比E、F處流速小，壓強要比E、F處大。即“流體壓強，速度較大位置壓強小，速度較小位置壓強大”。
本器中浮標、懸浮標可用密度小于水的塑料制模注塑即成。本器如在8、9管兩側(cè)適當位置安裝光電裝置，配合光電計時器，可測出懸浮標通過一定行程所用時間，計算出懸浮標速度，即可驗證出流體壓強與流速定量關系。
權利要求1.一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器，由透明的數(shù)個豎向、橫向相互連通的容器(筒、管)組成，其特征之處在于豎向筒的近上口沿處設有保持最高液面不變的溢水嘴，豎向管的上口及下端設有可隨機封堵關閉裝置；豎向筒、管內(nèi)設深色可漂浮液面的浮標，內(nèi)徑各異的橫向管中設能被自由導引，可顯示液體流速的深色懸浮標；固定筒、管的面板上設等高刻線、行程刻線、變速架、注水嘴。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器，其特征之處在于豎向管中至少有一根下端直接與豎向筒側(cè)壁連通的豎管。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種連通器及流體壓強與流速關系實驗器，其特征之處在于內(nèi)徑各異的橫向管兩端及側(cè)壁，具有相互連通并與豎向管連的管嘴，橫向管內(nèi)懸浮標嵌有可實現(xiàn)磁鐵導引的鐵磁一類物質(zhì)。
專利摘要一種物理教學用連通器及流體壓強與流速關系實驗器，由上口沿下具溢水嘴透明筒，數(shù)個上口、下端設有可隨機關閉的透明豎管，內(nèi)徑各異的透明橫管，相互連通組成。筒、管中具有浮標、懸浮標，固定筒、管的面板上設有等高刻線、行程刻線、注水嘴、變速架。它是靠浮標顯示液柱高低，靠懸浮標觀測流體的流速，完成連通器定義、性質(zhì)、原理、應用及流體壓強與流速關系實驗。既便于教師演示講解，又易于學生親手操作。
文檔編號G09B23/12GK2674570SQ20032012204
公開日2005年1月26日 申請日期2003年11月20日 優(yōu)先權日2003年11月20日
發(fā)明者耿永喜 申請人:耿永喜