CN108922340A - 物理反冲运动实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供物理反冲运动实验装置，包括临时储水盘、绿色荧光贴和轴承；所述倒凹形撑板内凹端面的中心位置与所述临时储水盘内壁中心位置处于同一轴心；所述倒凹形撑板内凹端面的中心位置焊接有一根所述圆柱；所述圆柱与所述环形圈之间通过一组所述轴承转动相连接。本发明临时储水盘外轮廓采用倒圆台结构，其锥度为30度，故学生在观察反冲运动时，从学生观察的角度临时储水盘的侧壁不会遮挡住第一玻璃弯管、第二玻璃弯管，学生可清晰的观察到水流喷出位置，从而便于学生观察反冲运动中两个相互作用的物体；本发明通过微型抽水泵及吸水管和排水管的设置，利于在反冲运动实验时，实现水循环，从而增长反冲运动实验的演示时间，以利于学生观察。

Description

物理反冲运动实验装置

技术领域

本发明属于物理实验技术领域，更具体地说，特别涉及物理反冲运动实验装置。

背景技术

高中物理力学课程中的能量守恒定律人尽皆知，反冲运动就是能量守恒定律的一个体现，日常生活中有许多反冲运动的实例，例如五颜六色的烟火、火箭冲天、喷气式飞机的运行、子弹的射击、大型水电站的反击式水轮机等等，这些都是根据反冲运动的原理设计而成的，但在课堂实验中却没有小型但又能体现反冲运动的实验装置。

例如申请号：CN201020225783.0本实用新型涉及一种教学实验演示装置，具体涉及一种反冲运动演示装置；该反冲运动演示装置，包括水槽，水槽的侧壁固定有支架，支架包括相连的竖梁和横梁，横梁位于水槽正上方，横梁上转动设有盛水容器，盛水容器的底部设有至少一个与盛水容器内腔相通的喷嘴，喷嘴位于水槽内，喷嘴的开口方向为沿水平圆周方向。本实用新型的结构简单，可以直观地演示反冲运动，适合在教学课程中大范围使用。

基于上述专利，本发明人发现，该专利所设计的用于反冲运动的教学实验演示装置在实际使用过程中存在一下不足：1、其演示时间过短，不利于学生观察，如果要增长演示时间，需要不断的向盛水容器加水，但因为水槽容量有限，水槽内的水很快会溢出，需要暂停实验，倒掉水重新开始，演示时间还是过短；2、如其附图中水槽的结构，在学生围绕一起观察喷嘴部位时，不同位置学生所观察的其喷嘴部位被水槽的侧壁遮挡大半部分或被全部遮挡，若被遮挡，则学生不能直接的观察到反冲运动中两个相互作用的物体，难以体现反冲运动的原理。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供物理反冲运动实验装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供物理反冲运动实验装置，以解决现并没有可长时间演示反冲运动原理的实验装置问题。

本发明物理反冲运动实验装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

物理反冲运动实验装置，包括临时储水盘、倒凹形撑板、圆筒、连接杆、圆柱、圆锥玻璃瓶、第一玻璃弯管、第二玻璃弯管、支撑板、荧光箭头标识贴、环形圈、微型抽水泵、吸水管、排水管、红色荧光贴、绿色荧光贴和轴承；所述临时储水盘内壁焊接有一块所述倒凹形撑板；所述倒凹形撑板内凹端面的中心位置与所述临时储水盘内壁中心位置处于同一轴心；所述倒凹形撑板内凹端面的中心位置焊接有一根所述圆柱；所述倒凹形撑板内凹端与所述临时储水盘内端之间设置有一个所述圆锥玻璃瓶，且圆锥玻璃瓶的尖端与所述临时储水盘内壁中心位置相对应但互不接触；所述圆锥玻璃瓶相邻尖端部位呈环形阵列状分别连接有与所述圆锥玻璃瓶内腔相连通的所述第一玻璃弯管和所述第二玻璃弯管；所述圆锥玻璃瓶顶部开口端通过黏合剂固定黏接有一块所述支撑板；所述支撑板顶端相对应于其上方的所述倒凹形撑板内凹端面的中心位置部位焊接有一个所述环形圈；所述圆柱与所述环形圈之间通过一组所述轴承转动相连接。

进一步的，所述倒凹形撑板通过两根所述连接杆焊接有一个所述圆筒；所述圆筒顶端面与所述圆锥玻璃瓶顶部开口端面处于同一水平面，所述圆筒相邻所述圆锥玻璃瓶顶部开口端，但不与其相接触。

进一步的，所述倒凹形撑板顶端面中心部位固定安装有一个所述微型抽水泵；所述微型抽水泵的排水口部位套接有一根所述排水管，且排水管的另一端朝向所述圆锥玻璃瓶的内腔。

进一步的，所述微型抽水泵的吸水口部位套接有一根所述吸水管，且吸水管的另一端从所述圆筒内部穿过位于所述临时储水盘内端，所述吸水管不与所述临时储水盘内壁相接触，且间距为一厘米。

进一步的，所述第一玻璃弯管不与所述圆锥玻璃瓶连接的一端外壁上贴附有一层所述绿色荧光贴。

进一步的，所述第二玻璃弯管不与所述圆锥玻璃瓶连接的一端外壁上贴附有一层所述红色荧光贴。

进一步的，所述圆锥玻璃瓶外壁贴附有一张所述荧光箭头标识贴。

进一步的，所述临时储水盘外轮廓采用倒圆台结构，其锥度为30度。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明临时储水盘外轮廓采用倒圆台结构，其锥度为30度，故学生在观察反冲运动时，从学生观察的角度临时储水盘的侧壁不会遮挡住第一玻璃弯管、第二玻璃弯管，学生可清晰的观察到水流喷出位置，从而便于学生观察反冲运动中两个相互作用的物体。

本发明通过微型抽水泵及吸水管和排水管的设置，利于在反冲运动实验时，实现水循环，从而增长反冲运动实验的演示时间，以利于学生观察。

本发明所设置的圆筒顶端面与圆锥玻璃瓶顶部开口端面处于同一水平面，圆筒相邻圆锥玻璃瓶顶部开口端，但不与其相接触，且套接在微型抽水泵吸水口的吸水管从圆筒内穿过，故排水管不会对圆锥玻璃瓶在反冲运动时对其转动造成阻碍。

本发明轴承的设置，减少摩擦，以利于圆锥玻璃瓶在反冲运动实验时的自由的转动操作。

本发明圆锥玻璃瓶材质的选择，玻璃清晰透彻，当关闭微型抽水泵时，不进行水循环时，以便于学生观察圆锥玻璃瓶内水位的变化，从而体现出重力势能转换为动能的原理。

本发明第一玻璃弯管、第二玻璃弯管上所分别贴附有绿色荧光贴和红色荧光贴，且圆锥玻璃瓶上也贴附有荧光箭头标识贴，为了更好的体现出反冲运动，可将实验室内窗户遮蔽，使实验室内处于昏暗的环境，故从第一玻璃弯管、第二玻璃弯管喷出的水对圆锥玻璃瓶产生反作用力，驱使圆锥玻璃瓶以水的水平圆周流动相反的方向转动时，红色荧光贴、绿色荧光贴及荧光箭头标识贴所发出的荧光均将形成不同色彩的圆弧线，从而非常美观的体现出反冲运动的原理，增加学生的兴趣。

附图说明

图1是本发明的前端轴视结构示意图。

图2是本发明的图1中A处局部放大结构示意图。

图3是本发明的后端轴视结构示意图。

图4是本发明的图3中B处局部放大结构示意图。

图5是本发明的主视结构示意图。

图6是本发明的图5中C-C剖视结构示意图。

图7是本发明的图5中D-D剖视结构示意图。

图8是本发明的图5中E-E剖视结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1-临时储水盘，2-倒凹形撑板，201-圆筒，202-连接杆，203-圆柱，3-圆锥玻璃瓶，301-第一玻璃弯管，302-第二玻璃弯管，303-支撑板，304-荧光箭头标识贴，305-环形圈，4-微型抽水泵，401-吸水管，402-排水管，5-红色荧光贴，6-绿色荧光贴，7-轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图8所示：

本发明提供物理反冲运动实验装置，包括临时储水盘1、倒凹形撑板2、圆筒201、连接杆202、圆柱203、圆锥玻璃瓶3、第一玻璃弯管301、第二玻璃弯管302、支撑板303、荧光箭头标识贴304、环形圈305、微型抽水泵4、吸水管401、排水管402、红色荧光贴5、绿色荧光贴6和轴承7；所述临时储水盘1内壁焊接有一块所述倒凹形撑板2；所述倒凹形撑板2内凹端面的中心位置与所述临时储水盘1内壁中心位置处于同一轴心；所述倒凹形撑板2内凹端面的中心位置焊接有一根所述圆柱203；所述倒凹形撑板2内凹端与所述临时储水盘1内端之间设置有一个所述圆锥玻璃瓶3，且圆锥玻璃瓶3的尖端与所述临时储水盘1内壁中心位置相对应但互不接触；所述圆锥玻璃瓶3相邻尖端部位呈环形阵列状分别连接有与所述圆锥玻璃瓶3内腔相连通的所述第一玻璃弯管301和所述第二玻璃弯管302；所述圆锥玻璃瓶3顶部开口端通过黏合剂固定黏接有一块所述支撑板303；所述支撑板303顶端相对应于其上方的所述倒凹形撑板2内凹端面的中心位置部位焊接有一个所述环形圈305；所述圆柱203与所述环形圈305之间通过一组所述轴承7转动相连接。

其中，所述倒凹形撑板2通过两根所述连接杆202焊接有一个所述圆筒201；所述圆筒201顶端面与所述圆锥玻璃瓶3顶部开口端面处于同一水平面，所述圆筒201相邻所述圆锥玻璃瓶3顶部开口端，但不与其相接触，利于所述排水管402穿过所述圆筒201，所述排水管402不会对所述圆锥玻璃瓶3在反冲运动时对其转动造成阻碍。

其中，所述倒凹形撑板2顶端面中心部位固定安装有一个所述微型抽水泵4；所述微型抽水泵4的排水口部位套接有一根所述排水管402，且排水管402的另一端朝向所述圆锥玻璃瓶3的内腔，通过微型抽水泵4实现水循环，以增长反冲运动实验的演示时间，以利于学生观察。

其中，所述微型抽水泵4的吸水口部位套接有一根所述吸水管401，且吸水管401的另一端从所述圆筒201内部穿过位于所述临时储水盘1内端，所述吸水管401不与所述临时储水盘1内壁相接触，且间距为一厘米，保证所述吸水管401部位的对水的抽吸操作，且所述排水管402穿过所述圆筒201，不会对所述圆锥玻璃瓶3在反冲运动时对其转动造成阻碍。

其中，所述第一玻璃弯管301不与所述圆锥玻璃瓶3连接的一端外壁上贴附有一层所述绿色荧光贴6，便于在反冲运动实验时，美观的体现出反冲运动的原理。

其中，所述第二玻璃弯管302不与所述圆锥玻璃瓶3连接的一端外壁上贴附有一层所述红色荧光贴5，便于在反冲运动实验时，美观的体现出反冲运动的原理。

其中，所述圆锥玻璃瓶3外壁贴附有一张所述荧光箭头标识贴304，便于在反冲运动实验时，美观的体现出反冲运动的原理。

其中，所述临时储水盘1外轮廓采用倒圆台结构，其锥度为30度，故学生在观察反冲运动时，从学生观察的角度所述临时储水盘1的侧壁不会遮挡住所述第一玻璃弯管301、所述第二玻璃弯管302，学生可清晰的观察倒水流喷出位置，从而便于学生观察反冲运动中两个相互作用的物体。

本实施例的具体使用方式与作用：

反冲运动实验，往临时储水盘1内壁倒入占其二分之一容量的水，微型抽水泵4外接电源启动，然后往圆锥玻璃瓶3内倒入占其四分之三容量的水，水分别从第一玻璃弯管301、第二玻璃弯管302沿相同的水平圆周方向喷出，喷出的水对圆锥玻璃瓶3产生反作用力，驱使圆锥玻璃瓶3以水的水平圆周流动相反的方向转动，而微型抽水泵4实时通过吸水管401抽取与第一玻璃弯管301、第二玻璃弯管302所喷涂水容量大致相等的水，实现水循环，从而增长反冲运动实验的演示时间，以利于学生观察，进一步的，可往水中添加几滴红墨水，则从第一玻璃弯管301、第二玻璃弯管302喷出的水流将会形成红色的圆弧线，非常美观的体现出反冲运动的原理；

通过轴承7的设置，减少摩擦，以利于圆锥玻璃瓶3的自由的转动操作；

圆锥玻璃瓶3材质的选择，清晰透彻，当关闭微型抽水泵4时，以便于学生观察圆锥玻璃瓶3内水位的变化，从而体现出重力势能转换为动能的原理；

为了更好的体现出反冲运动，可将实验室内窗户遮蔽，使实验室内处于昏暗的环境，这时第一玻璃弯管301、第二玻璃弯管302上所分别贴附的绿色荧光贴6和红色荧光贴5将发出荧光，且圆锥玻璃瓶3上所贴附的荧光箭头标识贴304也发出荧光，故从第一玻璃弯管301、第二玻璃弯管302喷出的水对圆锥玻璃瓶3产生反作用力，驱使圆锥玻璃瓶3以水的水平圆周流动相反的方向转动时，红色荧光贴5、绿色荧光贴6及荧光箭头标识贴304所发出的荧光均将形成不同色彩的圆弧线，从而非常美观的体现出反冲运动的原理，增加学生的兴趣；

排水管402因穿过不与圆锥玻璃瓶3相接触的圆筒201内，故排水管402不会对圆锥玻璃瓶3在反冲运动时对其转动造成阻碍；

临时储水盘1外轮廓采用倒圆台结构，其锥度为30度，故学生在观察反冲运动时，从学生观察的角度临时储水盘1的侧壁不会遮挡住第一玻璃弯管301、第二玻璃弯管302，学生可清晰的观察到水流喷出位置，从而便于学生观察反冲运动中两个相互作用的物体。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.物理反冲运动实验装置，其特征在于：该物理反冲运动实验装置包括临时储水盘、倒凹形撑板、圆筒、连接杆、圆柱、圆锥玻璃瓶、第一玻璃弯管、第二玻璃弯管、支撑板、荧光箭头标识贴、环形圈、微型抽水泵、吸水管、排水管、红色荧光贴、绿色荧光贴和轴承；所述临时储水盘内壁焊接有一块所述倒凹形撑板；所述倒凹形撑板内凹端面的中心位置与所述临时储水盘内壁中心位置处于同一轴心；所述倒凹形撑板内凹端面的中心位置焊接有一根所述圆柱；所述倒凹形撑板内凹端与所述临时储水盘内端之间设置有一个所述圆锥玻璃瓶，且圆锥玻璃瓶的尖端与所述临时储水盘内壁中心位置相对应但互不接触；所述圆锥玻璃瓶相邻尖端部位呈环形阵列状分别连接有与所述圆锥玻璃瓶内腔相连通的所述第一玻璃弯管和所述第二玻璃弯管；所述圆锥玻璃瓶顶部开口端通过黏合剂固定黏接有一块所述支撑板；所述支撑板顶端相对应于其上方的所述倒凹形撑板内凹端面的中心位置部位焊接有一个所述环形圈；所述圆柱与所述环形圈之间通过一组所述轴承转动相连接。

2.如权利要求1所述物理反冲运动实验装置，其特征在于：所述倒凹形撑板通过两根所述连接杆焊接有一个所述圆筒；所述圆筒顶端面与所述圆锥玻璃瓶顶部开口端面处于同一水平面，所述圆筒相邻所述圆锥玻璃瓶顶部开口端，但不与其相接触。

3.如权利要求1所述物理反冲运动实验装置，其特征在于：所述倒凹形撑板顶端面中心部位固定安装有一个所述微型抽水泵；所述微型抽水泵的排水口部位套接有一根所述排水管，且排水管的另一端朝向所述圆锥玻璃瓶的内腔。

4.如权利要求1所述物理反冲运动实验装置，其特征在于：所述微型抽水泵的吸水口部位套接有一根所述吸水管，且吸水管的另一端从所述圆筒内部穿过位于所述临时储水盘内端，所述吸水管不与所述临时储水盘内壁相接触，且间距为一厘米。

5.如权利要求1所述物理反冲运动实验装置，其特征在于：所述第一玻璃弯管不与所述圆锥玻璃瓶连接的一端外壁上贴附有一层所述绿色荧光贴。

6.如权利要求1所述物理反冲运动实验装置，其特征在于：所述第二玻璃弯管不与所述圆锥玻璃瓶连接的一端外壁上贴附有一层所述红色荧光贴。

7.如权利要求1所述物理反冲运动实验装置，其特征在于：所述圆锥玻璃瓶外壁贴附有一张所述荧光箭头标识贴。

8.如权利要求1所述物理反冲运动实验装置，其特征在于：所述临时储水盘外轮廓采用倒圆台结构，其锥度为30度。