CN107767745B - 一种高中物理教学用液体压强演示器 - Google Patents
一种高中物理教学用液体压强演示器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高中物理教学用液体压强演示器，包括液体深入部件和压强测量部件，所述液体深入部件包括主空心柱形柱体，所述主空心柱形柱体的底部设置有与其一体式结构的底部连接板结构，所述底部连接板结构的底部安装一连接杆，所述连接杆的底部安装一重力半球体，所述主空心柱形柱体的顶部设置有与其一体式结构的顶部限位板结构，所述主空心柱形柱体的中心设置有中空移动区间。本发明利用等效替换，通过已知的空气压力和现有的空气压力值的差，确定液体在不同深度的压强值，此外，该装置能够连接不同长度的空气管道，更改实现较大深度的液体压强测量，而且，该装置的内部并不会接触液体，从而提高了其使用寿命，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及高中物理教学技术领域，具体为一种高中物理教学用液体压强演示器。
背景技术
目前，在高中教学过程中都会学到压强方面的知识，而用于物理教学用压强演示器一般都是高精度仪器，成本高，并不适合比较贫困地区的教学使用，学生只能通过理论知识进行学习，比较抽象，具有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高中物理教学用液体压强演示器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高中物理教学用液体压强演示器，包括液体深入部件和压强测量部件，所述液体深入部件包括主空心柱形柱体，所述主空心柱形柱体的底部设置有与其一体式结构的底部连接板结构，所述底部连接板结构的底部安装一连接杆，所述连接杆的底部安装一重力半球体，所述主空心柱形柱体的顶部设置有与其一体式结构的顶部限位板结构，所述主空心柱形柱体的中心设置有中空移动区间，所述中空移动区间的内部安装一内部吸附从动机构，所述主空心柱形柱体的侧面套接一外部吸附驱动机构，所述顶部限位板结构的中心设置有与其一体式结构的主排气管道，所述主排气管道的内部设置有连通中空移动区间的主排气管道孔；
所述压强测量部件包括主中空外壳的一端设置有与其一体式结构的主进气管道，所述主进气管道的内部设置有主进气管道孔，所述主中空外壳的内部设置有连通主进气管道孔的主空气储存空间，所述主进气管道孔的侧面设置有与其一体式结构的主充气管道，所述主充气管道的内部设置有连通主空气储存空间的主充气管道孔，所述主充气管道在位于主充气管道孔的一端安装有主气门芯，所述主中空外壳的内部设置有连通主空气储存空间的限位孔，所述主中空外壳的内部设置有连通限位孔的空气预留空间，所述空气预留空间的内部安装一主活塞板，所述主活塞板的侧面套接有主密封圈，所述主中空外壳的另一侧安装一空气压力测量器，所述空气压力测量器中的压力杆贯穿所述主中空外壳端部的中心，所述压力杆在位于所述主中空外壳内部的杆体上套接一副密封圈，通过一空气管道连接主排气管道和主进气管道。
作为优选，所述内部吸附从动机构包括内部吸附从动机构用移动圆板、内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽、内部吸附从动机构用圆环形永磁体、内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽、内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽和内部吸附从动机构用环形密封圈。
作为优选，所述内部吸附从动机构用移动圆板侧面的中心设置有内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽，所述内部吸附从动机构用移动圆板在位于所述内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽的内部安装一内部吸附从动机构用圆环形永磁体，所述内部吸附从动机构用移动圆板在位于内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽上方的内部设置有内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽，所述内部吸附从动机构用移动圆板在位于内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽下方的内部设置有内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽，所述内部吸附从动机构用移动圆板在位于所述内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽和内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽的内部均套接有内部吸附从动机构用环形密封圈，所述内部吸附从动机构用移动圆板安放在中空移动区间的内部。
作为优选，所述内部吸附从动机构用移动圆板的外侧与主空心柱形柱体的内壁之间为间隙配合。
作为优选，所述外部吸附驱动机构包括外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳、外部吸附驱动机构用中心安装孔、外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽、外部吸附驱动机构用圆环形永磁体、外部吸附驱动机构用充气管道、外部吸附驱动机构用圆环形中空结构、外部吸附驱动机构用充气管道孔和外部吸附驱动机构用气门芯。
作为优选，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳的中心设置有连通外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳上下表面的外部吸附驱动机构用中心安装孔，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳在位于所述外部吸附驱动机构用中心安装孔部位的内壁中部设置有外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳在位于所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽的内部安装一外部吸附驱动机构用圆环形永磁体，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳的内部在位于所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体的外侧设置有外部吸附驱动机构用圆环形中空结构，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳的一侧设置有与外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳为一体式结构的外部吸附驱动机构用充气管道，所述外部吸附驱动机构用充气管道的内部设置有连通所述外部吸附驱动机构用圆环形中空结构的外部吸附驱动机构用充气管道孔，所述外部吸附驱动机构用充气管道在位于所述外部吸附驱动机构用充气管道孔的一端安装一所述外部吸附驱动机构用气门芯。
作为优选，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳中的外部吸附驱动机构用中心安装孔套接在主空心柱形柱体的侧面、且所述外部吸附驱动机构用中心安装孔与所述主空心柱形柱体之间为间隙配合。
作为优选，所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体的内表面磁性与内部吸附从动机构中内部吸附从动机构用圆环形永磁体外表面的磁性相反。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用等效替换，通过已知的空气压力和现有的空气压力值的差，确定液体在不同深度的压强值，此外，该装置能够连接不同长度的空气管道，更改实现较大深度的液体压强测量，而且，该装置的内部并不会接触液体，从而提高了其使用寿命，实用性强。
附图说明
图1为本发明一种高中物理教学用液体压强演示器中液体深入部件的结构示意图；
图2为本发明一种高中物理教学用液体压强演示器中压强测量部件的结构示意图；
图3为本发明一种高中物理教学用液体压强演示器中内部吸附从动机构的结构示意图；
图4为本发明一种高中物理教学用液体压强演示器中外部吸附驱动机构的结构示意图；
图中：1，主空心柱形柱体、2，底部连接板结构、3，连接杆、4，重力半球体、5，顶部限位板结构、6，中空移动区间、7，内部吸附从动机构、71，内部吸附从动机构用移动圆板、72，内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽、73，内部吸附从动机构用圆环形永磁体、74，内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽、75，内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽、76，内部吸附从动机构用环形密封圈、8，外部吸附驱动机构、81，外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳、82，外部吸附驱动机构用中心安装孔、83，外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽、84，外部吸附驱动机构用圆环形永磁体、85，外部吸附驱动机构用充气管道、86，外部吸附驱动机构用圆环形中空结构、87，外部吸附驱动机构用充气管道孔、88，外部吸附驱动机构用气门芯、9，主排气管道、10，主排气管道孔、11，主中空外壳、12，主进气管道、13，空气压力测量器、14，主进气管道孔、15，主空气储存空间、16，空气预留空间、17，限位孔、18，主活塞板、19，主密封圈、20，副密封圈、21，压力杆、22，主充气管道、23，主充气管道孔、24，主气门芯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，本发明提供的一种实施例：包括液体深入部件和压强测量部件，所述液体深入部件包括主空心柱形柱体1，所述主空心柱形柱体1的底部设置有与其一体式结构的底部连接板结构2，所述底部连接板结构2的底部安装一连接杆3，所述连接杆3的底部安装一重力半球体4，所述主空心柱形柱体1的顶部设置有与其一体式结构的顶部限位板结构5，所述主空心柱形柱体1的中心设置有中空移动区间6，所述中空移动区间6的内部安装一内部吸附从动机构7，所述主空心柱形柱体1的侧面套接一外部吸附驱动机构8，所述顶部限位板结构5的中心设置有与其一体式结构的主排气管道9，所述主排气管道9的内部设置有连通中空移动区间6的主排气管道孔10；
所述压强测量部件包括主中空外壳11的一端设置有与其一体式结构的主进气管道12，所述主进气管道12的内部设置有主进气管道孔14，所述主中空外壳11的内部设置有连通主进气管道孔14的主空气储存空间15，所述主进气管道孔14的侧面设置有与其一体式结构的主充气管道22，所述主充气管道22的内部设置有连通主空气储存空间15的主充气管道孔23，所述主充气管道22在位于主充气管道孔23的一端安装有主气门芯24，所述主中空外壳11的内部设置有连通主空气储存空间15的限位孔17，所述主中空外壳11的内部设置有连通限位孔17的空气预留空间16，所述空气预留空间16的内部安装一主活塞板18，所述主活塞板18的侧面套接有主密封圈19，所述主中空外壳11的另一侧安装一空气压力测量器13，所述空气压力测量器13中的压力杆21贯穿所述主中空外壳11端部的中心，所述压力杆21在位于所述主中空外壳11内部的杆体上套接一副密封圈20，通过一空气管道连接主排气管道9和主进气管道12。
请参阅图3，所述内部吸附从动机构7包括内部吸附从动机构用移动圆板71、内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽72、内部吸附从动机构用圆环形永磁体73、内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽74、内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽75和内部吸附从动机构用环形密封圈76；所述内部吸附从动机构用移动圆板71侧面的中心设置有内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽72，所述内部吸附从动机构用移动圆板71在位于所述内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽72的内部安装一内部吸附从动机构用圆环形永磁体73，所述内部吸附从动机构用移动圆板71在位于内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽72上方的内部设置有内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽74，所述内部吸附从动机构用移动圆板71在位于内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽72下方的内部设置有内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽75，所述内部吸附从动机构用移动圆板71在位于所述内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽74和内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽75的内部均套接有内部吸附从动机构用环形密封圈76，所述内部吸附从动机构用移动圆板71安放在中空移动区间6的内部；所述内部吸附从动机构用移动圆板71的外侧与主空心柱形柱体1的内壁之间为间隙配合，其主要作用是：配合外部吸附驱动机构8使用，当外部吸附驱动机构8在浮力的作用下移动时，由于外部吸附驱动机构用圆环形永磁体84的内表面磁性与内部吸附从动机构7中内部吸附从动机构用圆环形永磁体73外表面的磁性相反，所以在同性相斥异性相吸的原理下，内部吸附从动机构用移动圆板71移动，进而造成内部空间空气压力的变化。
请参阅图4，所述外部吸附驱动机构8包括外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81、外部吸附驱动机构用中心安装孔82、外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽83、外部吸附驱动机构用圆环形永磁体84、外部吸附驱动机构用充气管道85、外部吸附驱动机构用圆环形中空结构86、外部吸附驱动机构用充气管道孔87和外部吸附驱动机构用气门芯88；所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81的中心设置有连通外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81上下表面的外部吸附驱动机构用中心安装孔82，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81在位于所述外部吸附驱动机构用中心安装孔82部位的内壁中部设置有外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽83，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81在位于所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽83的内部安装一外部吸附驱动机构用圆环形永磁体84，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81的内部在位于所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体84的外侧设置有外部吸附驱动机构用圆环形中空结构86，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81的一侧设置有与外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81为一体式结构的外部吸附驱动机构用充气管道85，所述外部吸附驱动机构用充气管道85的内部设置有连通所述外部吸附驱动机构用圆环形中空结构86的外部吸附驱动机构用充气管道孔87，所述外部吸附驱动机构用充气管道85在位于所述外部吸附驱动机构用充气管道孔87的一端安装一所述外部吸附驱动机构用气门芯88；所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳81中的外部吸附驱动机构用中心安装孔82套接在主空心柱形柱体1的侧面、且所述外部吸附驱动机构用中心安装孔82与所述主空心柱形柱体1之间为间隙配合；所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体84的内表面磁性与内部吸附从动机构7中内部吸附从动机构用圆环形永磁体73外表面的磁性相反，其主要作用是：配合内部吸附从动机构7使用，当外部吸附驱动机构8在浮力的作用下移动时，由于外部吸附驱动机构用圆环形永磁体84的内表面磁性与内部吸附从动机构7中内部吸附从动机构用圆环形永磁体73外表面的磁性相反，所以在同性相斥异性相吸的原理下，内部吸附从动机构用移动圆板71移动，当然在使用前，需要通过空气压缩机向外部吸附驱动机构用圆环形中空结构86的内部冲入定量的空气，从而增大该装置的浮力作用，起到驱动作用。
具体使用方式：本发明工作中，通过一空气管道连接主排气管道9和主进气管道12，在将主空心柱形柱体1投入到需要测量的液体中，在重物半球体4重力的作用下，使得主空心柱形柱体1沉入到液体底部，在液体浮力的作用下，外部吸附驱动机构8在浮力的作用下，产生向上移动的趋势，而在磁力的作用下，内部吸附从动机构7跟随其上移，而上移所导致的内部空间降低，内部空间的降低必定会导致内部压强增大，如果内部空间过大，可以通过一空气压缩机向主充气管道22的内部冲入已知的空气压力，在已知空气压力的作用下，使得内部空气压力增大，当外部吸附驱动机构8沉入液面后，由于空气压力导致主活塞板18移动，主活塞板18移动时，必定会使得空气压力测量器13中的压力杆21移动，进而使得空气压力测量器13测量出此时的空气压力，该空气压力减去已知的注入后的空气压力，便是现有的液体压强。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种高中物理教学用液体压强演示器，包括液体深入部件和压强测量部件，其特征在于：所述液体深入部件包括主空心柱形柱体(1)，所述主空心柱形柱体(1)的底部设置有与其一体式结构的底部连接板结构(2)，所述底部连接板结构(2)的底部安装一连接杆(3)，所述连接杆(3)的底部安装一重力半球体(4)，所述主空心柱形柱体(1)的顶部设置有与其一体式结构的顶部限位板结构(5)，所述主空心柱形柱体(1)的中心设置有中空移动区间(6)，所述中空移动区间(6)的内部安装一内部吸附从动机构(7)，所述主空心柱形柱体(1)的侧面套接一外部吸附驱动机构(8)，所述顶部限位板结构(5)的中心设置有与其一体式结构的主排气管道(9)，所述主排气管道(9)的内部设置有连通中空移动区间(6)的主排气管道孔(10)；
所述压强测量部件包括主中空外壳(11)的一端设置有与其一体式结构的主进气管道(12)，所述主进气管道(12)的内部设置有主进气管道孔(14)，所述主中空外壳(11)的内部设置有连通主进气管道孔(14)的主空气储存空间(15)，所述主进气管道孔(14)的侧面设置有与其一体式结构的主充气管道(22)，所述主充气管道(22)的内部设置有连通主空气储存空间(15)的主充气管道孔(23)，所述主充气管道(22)在位于主充气管道孔(23)的一端安装有主气门芯(24)，所述主中空外壳(11)的内部设置有连通主空气储存空间(15)的限位孔(17)，所述主中空外壳(11)的内部设置有连通限位孔(17)的空气预留空间(16)，所述空气预留空间(16)的内部安装一主活塞板(18)，所述主活塞板(18)的侧面套接有主密封圈(19)，所述主中空外壳(11)的另一侧安装一空气压力测量器(13)，所述空气压力测量器(13)中的压力杆(21)贯穿所述主中空外壳(11)端部的中心，所述压力杆(21)在位于所述主中空外壳(11)内部的杆体上套接一副密封圈(20)，通过一空气管道连接主排气管道(9)和主进气管道(12)。
2.根据权利要求1所述的一种高中物理教学用液体压强演示器，其特征在于：所述内部吸附从动机构(7)包括内部吸附从动机构用移动圆板(71)、内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽(72)、内部吸附从动机构用圆环形永磁体(73)、内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽(74)、内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽(75)和内部吸附从动机构用环形密封圈(76)。
3.根据权利要求2所述的一种高中物理教学用液体压强演示器，其特征在于：所述内部吸附从动机构用移动圆板(71)侧面的中心设置有内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽(72)，所述内部吸附从动机构用移动圆板(71)在位于所述内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽(72)的内部安装一内部吸附从动机构用圆环形永磁体(73)，所述内部吸附从动机构用移动圆板(71)在位于内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽(72)上方的内部设置有内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽(74)，所述内部吸附从动机构用移动圆板(71)在位于内部吸附从动机构用圆环形永磁体安放凹槽(72)下方的内部设置有内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽(75)，所述内部吸附从动机构用移动圆板(71)在位于所述内部吸附从动机构用顶部环形密封圈安放凹槽(74)和内部吸附从动机构用底部环形密封圈安放凹槽(75)的内部均套接有内部吸附从动机构用环形密封圈(76)，所述内部吸附从动机构用移动圆板(71)安放在中空移动区间(6)的内部。
4.根据权利要求3所述的一种高中物理教学用液体压强演示器，其特征在于：所述内部吸附从动机构用移动圆板(71)的外侧与主空心柱形柱体(1)的内壁之间为间隙配合。
5.根据权利要求1所述的一种高中物理教学用液体压强演示器，其特征在于：所述外部吸附驱动机构(8)包括外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)、外部吸附驱动机构用中心安装孔(82)、外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽(83)、外部吸附驱动机构用圆环形永磁体(84)、外部吸附驱动机构用充气管道(85)、外部吸附驱动机构用圆环形中空结构(86)、外部吸附驱动机构用充气管道孔(87)和外部吸附驱动机构用气门芯(88)。
6.根据权利要求5所述的一种高中物理教学用液体压强演示器，其特征在于：所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)的中心设置有连通外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)上下表面的外部吸附驱动机构用中心安装孔(82)，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)在位于所述外部吸附驱动机构用中心安装孔(82)部位的内壁中部设置有外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽(83)，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)在位于所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体安装凹槽(83)的内部安装一外部吸附驱动机构用圆环形永磁体(84)，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)的内部在位于所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体(84)的外侧设置有外部吸附驱动机构用圆环形中空结构(86)，所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)的一侧设置有与外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)为一体式结构的外部吸附驱动机构用充气管道(85)，所述外部吸附驱动机构用充气管道(85)的内部设置有连通所述外部吸附驱动机构用圆环形中空结构(86)的外部吸附驱动机构用充气管道孔(87)，所述外部吸附驱动机构用充气管道(85)在位于所述外部吸附驱动机构用充气管道孔(87)的一端安装一所述外部吸附驱动机构用气门芯(88)。
7.根据权利要求6所述的一种高中物理教学用液体压强演示器，其特征在于：所述外部吸附驱动机构用塑料制环形外壳(81)中的外部吸附驱动机构用中心安装孔(82)套接在主空心柱形柱体(1)的侧面、且所述外部吸附驱动机构用中心安装孔(82)与所述主空心柱形柱体(1)之间为间隙配合。
8.根据权利要求6所述的一种高中物理教学用液体压强演示器，其特征在于：所述外部吸附驱动机构用圆环形永磁体(84)的内表面磁性与内部吸附从动机构(7)中内部吸附从动机构用圆环形永磁体(73)外表面的磁性相反。
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