CN2674570Y

CN2674570Y - 一种连通器及流体压强与流速关系实验器

Info

Publication number: CN2674570Y
Application number: CN 200320122044
Authority: CN
Inventors: 耿永喜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2013-11-20

Abstract

一种物理教学用连通器及流体压强与流速关系实验器，由上口沿下具溢水嘴透明筒，数个上口、下端设有可随机关闭的透明竖管，内径各异的透明横管，相互连通组成。筒、管中具有浮标、悬浮标，固定筒、管的面板上设有等高刻线、行程刻线、注水嘴、变速架。它是靠浮标显示液柱高低，靠悬浮标观测流体的流速，完成连通器定义、性质、原理、应用及流体压强与流速关系实验。既便于教师演示讲解，又易于学生亲手操作。

Description

一种连通器及流体压强与流速关系实验器

本实用新型属中学、师范院校物理教学仪器。

现行传统仪器J04063连通器，是由几个玻璃竖管与1个玻璃横管烧结成一体。其管上口固定敞口，下口固定连通，不能在教学中方便地造成不敞口、不连通状态，以深透讲解“连通器”定义的内涵；仅能演示液面相平的性质，不能以实验说明“原理”；演示中用红色水，实验过程中管壁残留“红迹”，影响观察，清洗也麻烦。近年来初、高中、师范院校物理教材增加了流体压强与流速关系的内容，传统连通器更不能完成这一实验。

本实用新型的目的是提供一种连通器及流体压强与流速关系实验器，其管上口、下部可随机关闭，实验时不用深色水，既能完成液体在静止时应有的实验，又能完成液体流动起来流体压强与流速关系实验。

本实用新型的目的可由下述方案实现：

一种连通器及流体压强与流速关系实验器，由透明的数个竖向、横向相互连通的容器(筒或管)组成。竖向筒的近上口沿处设有保持最高液面不变的溢水嘴，竖向管的上口及下端设可随机封堵关闭装置；竖向筒、管内设深色并可漂浮于液面的浮标，横向管中设能被自由导引，可显示液体流速的深色悬浮标；固定筒、管的面板上设等高刻线、行程刻线、变速架、注水嘴。在竖向管中至少有一根下端直接与竖向筒侧壁连通的竖管；横向管至少两个，内径各异，两端及侧壁具有相互连通并与竖向管连通的管嘴，横向管内的悬浮标嵌有可实现磁铁导引的铁磁一类物质。

本实用新型的优点是：不但能使学生深透理解连通器定义、性质、原理、应用，且可实验出流体压强与流速关系。

下面结合附图说明本实用新型实施例。

图1是一种连通器及流体压强与流速关系实验器结构示意图。

图2是一种连通器及流体压强与流速关系实验器作连通器用实验装置示意图。

图3是一种连通器及流体压强与流速关系实验器作流体压强与流速关系实验装置示意图。

如图1，1-9为透明筒、管，竖向筒、管内设深色浮标10，横向管内各设深色悬浮标11。筒1口沿下设溢水嘴12，侧壁下部直接与竖向管2下端连通。各筒、管用胶管如图相互连通，组成连通器，安装固定在面板上。面板上13为等高刻线，14为行程刻线，15为铁杆，16为注水嘴，17为变速架。另有探杆18，强磁钉19，胶帽(或胶塞)20，潜水泵21等。封堵关闭竖管上口、下端的装置较多，阀门、盖帽、簧卡等皆可，本器以铁杆15、强磁钉19、胶帽20组成封堵关闭装置。

演示讲解连通器定义、性质、原理、应用，如图2。将器竖直安装在铁架台上，用胶管连通水槽内泵21的出水嘴与面板上注水嘴16，接通电源，将水注入1筒至浮标显示在较低水位，关闭电源。用探杆18将各管中气泡排出，各竖筒、管中浮标10即显示在同一等高线上。用强磁钉19与铁杆15相吸，可将3-6管下任一胶管压瘪关闭通道，如图中5管下A处。继续增高水位，可见5中浮标不动，其他各筒、管中浮标升高到同一水位。此时5管不与其他竖筒、管组成连通器，其他才相互组成连通器。放开A处磁钉，5管中浮标才上升，才与其他筒、管浮标指到同一水位线上，才与其他筒、管组成连通器。同法，用胶帽20封住2-7管任意上口再放开，也可显示上述现象。从而说明“只有上端开口，下端连通的容器”才相互组成连通器；只有液体不流动时各容器中液面才相平的性质。将9中悬浮标11用强磁钉19导引到9管中间静止，移开磁钉，手指封住7管上口下移，使7管中浮标低于其他各管中浮标，手指放开后，悬浮标11则向右运动，直到浮标相平时才静止。反之，同法上移7管，手指放开后，悬浮标11向左运动，直到浮标相平后才静止。从而说明了“液柱等高，产生的压强才相等”，液面才会相平的原理。筒1与管2可示为锅炉与水位计的结构，可作为连通器的应用一个示例。

演示讲解流体压强与流速关系，如图3。如图2组装后，用胶管一端接筒1溢水嘴12，另端置于水槽上。接通泵电源，往1内注水，使浮标显示在最高等高刻线上，关闭电源，此时，C、D、E、F处液柱等高，压强相等。用强磁钉19将8、9管中悬浮标11分别导引到管左端，即行程刻线14起始位置。手指堵住7管上口并取下7管，安装到变速架17一档位上后，释放手指，水即流动冲入水槽，同时可观察到细管9中悬浮标速度要比粗管8中悬浮标速度大得多。反复数次导引释放可得结论：粗处(即C、D处)流速小，细处(即E、F处)流速大。开启电源，使1筒内始终保持最高水位不变(多注入的水，从溢水嘴12排入水槽)，变换7管分别在上、中、下三个档位，待3、4、5、6管中浮标相对静止到某一位置得结果：3、4管中浮标等高，5、6管中浮标等高，但后者要比前者低。从而得结论：C、D处流速相等，压强相等；E、F处流速相等，压强相等；C、D处流速要比E、F处流速小，压强要比E、F处大。即“流体压强，速度较大位置压强小，速度较小位置压强大”。

本器中浮标、悬浮标可用密度小于水的塑料制模注塑即成。本器如在8、9管两侧适当位置安装光电装置，配合光电计时器，可测出悬浮标通过一定行程所用时间，计算出悬浮标速度，即可验证出流体压强与流速定量关系。

Claims

1、一种连通器及流体压强与流速关系实验器，由透明的数个竖向、横向相互连通的容器(筒、管)组成，其特征之处在于：竖向筒的近上口沿处设有保持最高液面不变的溢水嘴，竖向管的上口及下端设有可随机封堵关闭装置；竖向筒、管内设深色可漂浮液面的浮标，内径各异的横向管中设能被自由导引，可显示液体流速的深色悬浮标；固定筒、管的面板上设等高刻线、行程刻线、变速架、注水嘴。

2、根据权利要求1所述的一种连通器及流体压强与流速关系实验器，其特征之处在于：竖向管中至少有一根下端直接与竖向筒侧壁连通的竖管。

3、根据权利要求1所述的一种连通器及流体压强与流速关系实验器，其特征之处在于：内径各异的横向管两端及侧壁，具有相互连通并与竖向管连的管嘴，横向管内悬浮标嵌有可实现磁铁导引的铁磁一类物质。