CN103258461A - 一种演示虹吸现象的科普教具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及科普教具技术领域，特别涉及一种演示虹吸现象的科普教具技术领域，本发明主要由一个塑料假山底座、塑料水箱、水管、水箱支架等组成。其特征在于，在假山底座一侧设有一个水槽，在假山底座的另一侧靠近顶部有一个平台，水箱支架安装在这个平台上，水箱安装在支架上，水箱上部呈方形、下部呈三角形，水箱顶部有一个注水口，水箱一侧靠近顶部有一个入水管，水箱下部有一出水管，出水管上有阀门，有一根水管下端置于假山底座一侧的水槽中，另一端连接在水箱一侧靠近顶部的水管上，另一根水管一端连接在水箱下部的出水管上，另一端置于假山底座与有水槽对应的一侧底端，本发明可以直观的演示和解释虹吸现象。

Description

一种演示虹吸现象的科普教具

技术领域

本发明涉及科普教具技术领域，特别涉及一种演示虹吸现象的科普教具技术领域。

背景技术

目前演示虹吸现象人教具一般是两容器，一个盛上水放置到较高位置另一个容器放在较低的位置，然后用一根硬质管作为虹吸管将水从较高的容器吸入到较低的容器中。这个实验虽然在一定程度上可以使学习者理解虹吸现象的原理，但不够直观，特别趣味性不足，不能使学习者产生认识冲突，而且操作不方便。

发明内容

本发明提供一种演示虹吸现象的科普教具技术方案，可以较好的演示说明虹吸现象的原理，有助学习者理解虹吸现象科学原理。

本发明主要由一个用灰黑色工程塑料制成的假山底座、用工程塑料制成的密闭的透明硬质水箱、有较好弹性和较高强度的透明水管、水箱支架及少许配件组成。其特征在于，在假山底座一侧设有一个水槽，在假山底座的另一侧靠近顶部设有一个平台，水箱支架安装在这个平台上，工程塑料制成的密闭的透明硬质水箱安装在水箱支架上，水箱上部呈方形、下部呈三角形，水箱顶部有一个带有可打开密封盖的注水口，水箱一侧靠近顶部有一个入水管，水箱下部呈三角形底端有一出水管，在出水管靠近水箱底约10cm处安装有一个水阀门，有一根具有较好弹性和较高强度的透明水管下端置于假山底座一侧的水槽中，另一端连接在水箱一侧靠近顶部的入水管上，另一根具有较好弹性和较高强度的透明水管一端连接在水箱下部呈三角形底端的出水管上，另一端置于假山底座与有水槽对应的一侧底端。

本发明可以形成 “水往高处流”的表面现象，给学习者造成与“水往低处流”的生活常识的认识冲突，激发学习者继续探究其原因的兴趣和需求，通过演示可以使学习者较直观的理解虹吸现象的原理及其在现实生产生活中的应用。本发明可以直观的演示和解释虹吸现象，操作安全可靠，有助于科普知识的推广普及。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1中M是用灰黑色工程塑料制成的假山模型底座、L1、L2、P1、P2是具有较好弹性和较高强度的透明水管、C是假山模型底座上的一个平台、T是用工程塑料制成的密闭的透明硬质水箱、D是一个水阀门、W是一个水槽、H是水箱支架。

如图1所示，本发明主要由一个用灰黑色工程塑料制成的假山模型底座（M）、用工程塑料制成的密闭的透明硬质水箱(T)、有较好弹性和较高强度的透明水管(L1、L2)、水箱支架（H）及少许配件组成。其特征在于，在假山底座（M）一侧设有一个水槽(W)，在假山底座（M）的另一侧靠近顶部设有一个平台(C)，水箱支架(H)安装在这个平台(C)上，水箱(T)安装在水箱支架(H)上，水箱(T)上部呈方形、下部呈三角形，水箱(T)顶部有一个带有可打开密封盖的注水口(G)，水箱(T)一侧靠近顶部有一个水管(P1)，水箱(T)下部呈三角形底端有一水管(P2)，在山水管靠近水箱底约10cm处安装有一个水阀门(D)，有一根具有较好弹性和较高强度的透明水管(L1)下端(A)置于假山底座一侧的水槽(W)中，另一端连接在水箱一侧靠近顶部的水管（P1）上，另一根具有较好弹性和较高强度的透明水管(L2)一端连接在水箱下部呈三角形底端的出水管(P2)上，另一端(B)置于假山底座(M)与有水槽(W)对应的另一侧底端，使用时必须保证(B)端的水平高度低于另一水管下端(A)。

做演示实验时，首先关闭出水管(P2)上的水阀门(D)，打开水箱（T）上部注水口(G)和的密封盖，向水箱中注水，直到水面高度达到水管（P1）出口（F）略低位置，盖上注水口（G）盖子并密封完好，然后将假山底座（M）上的水槽（W）加满水，将水管（L1）的下端（A）放置到水槽（W）中，使管口没于水面之下，完成以上操作后打开水箱出水管(P2)上的水阀门(D)，的重力作用下，水箱（T）中的水会延着出水管(P2)、水管（L2）向下流动，最终从水管(P2)下端（B）流出，因为水箱（T）是密闭的，当水箱（T）中的水流出后会导致水箱（T）中的气压下降，在大气压的作用下水槽（W）中的水会经水管（L1）、水管（P1）压进水箱（T），由于水箱（T）中原来注入的水一部分水已经向下流出，水箱中的水位下降，水箱中的水位上线与水管（P1）出口（F）之间有一定距离，可以从水管（P1）出口（F）明显观察到水由下向上流出的现象，只要小槽（W）中有水，且水管（L1）的下端（A）没于水面之下，这种现象就可以一直持续下去。为了更有效的形成“水往高处流”的表面现象，在实验时可以适当调节水箱（T）中的注水量，使水管（P1）出口（F）有水流出时，水箱（T）水位刚好下降到标志线（E）下方，此外，还可以用不透明的材料将水箱（T）的标志线（E）以下，包括水管（P2）、水管（L2）遮挡起来，会更进一步增强“水往高处流”的悬念，在进行虹吸现象原理分析时再去除摭挡物。

本实施例中水管（L1、L2、P1、P2）及水箱（T）充当了虹吸管，构成虹吸回路。本发明采用塑料假山造形作为底座，在虹吸回路中加入了一个透明水箱，并且透明水箱内的水位与虹吸管（L1、P1）的出水口（F）之间有一定的距离，使得虹吸现象更加直观，大大提高了演示效果；此外本实施例中在水箱要（T）上安装了可以密封的注水口（G）和可开启与关闭的水阀门（D），使整个演示实验的操作更容易、更便捷。

实验时需要注意的事项：第一、水箱（T）中注入的水容量必须大于水管（L1）注满水所需要的水的量；第二、必须保证水箱（T）、水管（P1、P2、L1、L2）及水阀门（D）整个系统具有良好的密封性；第三、所有水管及水箱必须具有一定强度，可以保证在演示过程中不会被压形；第四、水箱（T）内最高水位不能超过水管（P1）的管口（F）的高度，保证水管（P1）的管口（F）在水箱（T）水位之上。

Claims (2)

1.一种演示虹吸现象的科普教具，包括一个用塑料制成的假山底座、塑料水箱、水管、水箱支架，其特征在于，在塑料制成的假山底座的一侧设有一个水槽，在塑料制成假山底座的另一侧靠近顶部有一个平台，水箱支架安装在这个平台上，水箱安装在支架上，水箱上部呈方形、下部呈三角形，水箱顶部有一个注水口，水箱一侧靠近顶部有一个入水管，水箱下部有一出水管，出水管上有阀门，有一根水管下端置于假山底座一侧的水槽中，另一端连接在水箱一侧靠近顶部的水管上，另一根水管一端连接在水箱下部的出水管上，另一端置于假山底座与有水槽对应的一侧底端。

2.根据权利要求1所述的一种演示虹吸现象的科普教具，其进一步特征在于，塑料水箱顶部有一个注水口，注水口带有一个可以打开的密封盖。

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