CN104700693A - 一种教具 - Google Patents

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陈江烨
林劲松
华旭
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    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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Abstract

本发明涉及一种教具，包括两个开孔匹配的上下壳体，所述下壳体内设有使得内部的液体挥发的加热器，上壳体上设有与外界相通的开孔以及用于启闭所述开孔的阀门，上下壳体对合形成教具本体。本发明的教具可以充分展示内外大气压的变化和所产生的作用，以及液体蒸发和冷凝等物理现象，结构简单，自然生动。

Description

一种教具
技术领域
本发明涉及一种负压发生装置，尤其涉及一种展示大气压存在的教具。 
背景技术
申请号为02215709.3的中国专利涉及一种演示大气压原理的教具。该教具是一个具有两个互相隔绝的壶腔(6-1、6-2)的壶,在手柄上部分别与左右两个壶腔相通的壶体上开有两个气孔(1-1、1-2),两个壶腔各有一个出水孔(3-1、3-2),壶内液体通过同一壶嘴(4)流出,在两个壶腔的顶部分别有两个加盖的注水孔(2-1、2-2)。本实用新型简单、明了地演示了大气压原理,可用于中小学各种物理教学。又如申请号为201120130421.8的中国专利公开了一种马德堡半球教具,涉及一种教具,提供一种无需抽气装置,结构简单、操作方便、安全性好的马德堡半球教具。设有左吸盘、左螺栓、左环形螺母、左拉手、右吸盘、右螺栓、右环形螺母和右拉手;左螺栓一端固于左吸盘顶端,左螺栓另一端与左环形螺母螺接,左拉手与左环形螺母连接,右螺栓一端固于右吸盘顶端,右螺栓另一端与右环形螺母螺接,右拉手与左环形螺母连接,左吸盘与右吸盘对合。这两种教具都存在演示单一，不够直观的缺陷。 
发明内容
本发明目的是提供一种教具，是利用在教具内产生负压的方法，证明教具内的大气压小于教具外部的大气压，教具的开合比较，同时演示负压的吸液功能。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种教具，包括两个开孔匹配的上下壳体，所述下壳体内设有使得内部的液体挥发的加热器，上壳体上设有与外界相通的开孔以及用于启闭所述开孔的阀门，上下壳体对合形成教具本体。本发明在壳体内加入液体，通过加热器加热，使得教具本体内的液体蒸发，液体汽化后从开孔排出壳体外，然后关闭加热器和阀门并冷却教具本体，壳体内就形成了负压。这种两个壳体对合形成的教具本体，当液体蒸发通过开孔喷出时，就证明教具本体的内部压力大于外部的大气压，因此蒸汽要向外排放，降低内外的压差；当加热器停止加热并关闭阀门，教具本体慢慢冷却，由于内部蒸汽的凝结，空气中的分子含量就会急剧减少，教具本体的内部大气压就会降低，形成负压，这时两个壳体虽然没有固定连接，分开却是比较困难的，除非打开阀门充入空气，解除负压状态，这就足以向学生演示大气压的存在和威力了；这种具有负压的教具本体，把开孔对准液体，打开阀门，液体就会自动吸入到教具本体里，这就是外部大气压作用的结果。这种教具同时还可以向学生展示液体的蒸发和冷凝所产生的物理现象。非常生动，直观。
作为优选，所述上壳体上的阀门连接有导管。 
作为优选，所述上壳体上安装有压力表。
作为优选，所述上壳体为透明材料制成的。 
作为优选，所述下壳体为透明材料制成的。
作为优选，所述上下壳体均设有拉环。 
作为优选，所述液体为水。
作为优选，所述下壳体外面设有水套，水套有进水口和出水口。
为了更好的密封教具本体，作为优选，所述上下壳体之间设有密封件。
本发明带来的有益效果是，本发明的教具可以充分展示内外大气压的变化和所产生的作用，以及液体蒸发和冷凝等物理现象，结构简单，自然生动。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图；
附图2是本发明的另一种结构示意图；
标号说明： 1-1、上壳体；1-2、下壳体；2、加热器；3、导管；4、阀门；7、拉环；8、密封圈；9、水套；10、压力表。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1所示，上壳体1-1为U形壳体，上壳体1-1为透明材料制造，上壳体1-1上安装有拉环7，拉环7的旁边有导管3，导管3设有阀门4；下壳体1-2为筒状壳体，下壳体1-2为透明材料制造，下壳体1-2内部底层设有电加热器，下壳体1-2底部设有拉环7，上壳体1-1和下壳体1-2连接处设有密封圈8，形成了封闭的教具本体。 
本实施的负压形成方法，包括以下步骤：
1、打开阀门4，往教具本体内注入一定量的水；
2、保持阀门4开启，使得壳体内腔与外界相通，并启动加热器2，加热水一段时间直至有水蒸气冒出；
3、关闭加热器2和阀门4，通过空冷，使得壳体内部的空气冷却，从而教具本体内部就逐步形成负压。 尽管上壳体1-1和下壳体1-2并没有固定连接，但是随着教具本体温度的下降，想拉开上下壳体就越来越困难。
实施例2：如图2所示，上下壳体形状与实施例1相同，所不同的是上下壳体为金属材料制造，上壳体1-1上安装有压力表10，下壳体1-2外部设有水套9，其它与实施例1相同，这里不再赘述。
由于安装有压力表10和水套9，这样学生可以更直观的看到内部压力的变化，通过水套9通水降温，使得教具本体的温度变化更快，利于教学演示。这种具有负压的教具本体，把导管3对准液体，打开阀门4，液体就会自动吸入到教具本体里，这就是外部大气压作用的结果。这种教具同时还可以向学生展示液体的蒸发和冷凝所产生的物理现象。非常生动，直观。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构或形状允许有变化。总之，本发明的保护范围应包括那些对应本领域普通技术人员来说显而易见的变换或者替代以及改型。 

Claims (9)

1.一种教具，包括两个开孔匹配的上下壳体，其特征是：所述下壳体内设有使得内部的液体挥发的加热器，所述上壳体上设有与外界相通的开孔以及用于启闭所述开孔的阀门，上下壳体对合形成教具本体。
2.根据权利要求1所述的一种教具，其特征是，所述上壳体上的阀门连接有导管。
3.根据权利要求2所述的一种教具，其特征是，所述上下壳体均设有拉环。
4.根据权利要求1所述的一种教具，其特征是，所述上下壳体之间设有密封件。
5.根据权利要求1所述的一种教具，其特征是，所述液体为水。
6.根据权利要求5所述的一种教具，其特征是，所述上壳体上安装有压力表。
7.根据权利要求1所述的一种教具，其特征是，所述下壳体外面设有水套，水套有进水口和出水口。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种教具，其特征是，所述上壳体为透明材料制成的。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种教具，其特征是，所述下壳体为透明材料制成的。
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