專利名稱：一種帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
帕斯卡定律是流體力學(xué)中重要的定律，其具體內(nèi)容是加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地由液體向各個(gè)方向傳遞。換個(gè)方式理解，根據(jù)靜壓力基本方程(p = p.^+pgh)，盛放在密閉容器內(nèi)的液體， 其外加壓強(qiáng)Pt發(fā)生變化時(shí)，只要液體仍保持其原來的靜止?fàn)顟B(tài)不變，液體中任一點(diǎn)的壓強(qiáng)均將發(fā)生同樣大小的變化。這就是說，在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓強(qiáng)將以等值同時(shí)傳到各點(diǎn)。這就是帕斯卡原理，或稱靜壓傳遞原理。也就是由于液體的流動(dòng)性，封閉容器中的靜止流體的某一部分發(fā)生的壓強(qiáng)變化， 將大小不變地向各個(gè)方向傳遞。壓強(qiáng)等于作用力除以作用面積。根據(jù)帕斯卡原理，在水力系統(tǒng)中的一個(gè)活塞上施加一定的壓強(qiáng)，必將在另一個(gè)活塞上產(chǎn)生相同的壓強(qiáng)增量。如果第二個(gè)活塞的面積是第一個(gè)活塞的面積的10倍，那么作用于第二個(gè)活塞上的力將增大為第一個(gè)活塞的10倍，而兩個(gè)活塞上的壓強(qiáng)仍然相等。水壓機(jī)就是帕斯卡原理的實(shí)例。它具有多種用途，如液壓制動(dòng)等。中學(xué)物理教學(xué)中，帕斯卡定律的實(shí)驗(yàn)，一般是用帕斯卡球來做，活塞對(duì)圓球形儲(chǔ)水筒里的水施加壓力，使沿球體分布的小孔上的橡皮膜都向外凸出，表明液體能夠把它受到的壓強(qiáng)向各個(gè)方向傳遞。但是，這個(gè)實(shí)驗(yàn)在壓力較小時(shí)使得處于圓球體下方的橡皮膜同時(shí)受到水的重力而突出較多，也不能定量的驗(yàn)證該定律。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，方法直觀，便于在課堂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，物理意義清晰明確，效果好。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，包括儲(chǔ)水容器I、彈性薄組件、加壓組件、測壓管組；密封儲(chǔ)水容器I的彈性薄組件設(shè)于儲(chǔ)水容器I的容器口處，儲(chǔ)水容器I內(nèi)充滿水；加壓組件設(shè)于彈性薄組件上方；測壓管組垂直設(shè)置，包括至少一個(gè)高位測壓管6，至少一個(gè)中位測壓管8與至少一個(gè)低位測壓管9 ;高位測壓管6的開口位于儲(chǔ)水容器I內(nèi)的頂部；中位測壓管8的開口位于儲(chǔ)水容器I內(nèi)的中部；低位測壓管9的開口位于儲(chǔ)水容器I內(nèi)的底部。所述的高位測壓管6，中位測壓管8與低位測壓管9的開口方向包括向下、向上、向前、向后、向左、向右或傾斜方向。所述的彈性薄組件包括圓帽形塑料膜14，通過扎緊繩15固定于儲(chǔ)水容器I的容器口處。[0016]所述的加壓組件包括砝碼盤12與砝碼11 ;砝碼盤12設(shè)于彈性薄組件上；砝碼11 設(shè)于破碼盤12中。所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，還包括進(jìn)水管2，進(jìn)水管2設(shè)于儲(chǔ)水容器1，內(nèi)端伸入儲(chǔ)水容器I。所述進(jìn)水管2的外端設(shè)有膠管5，所述膠管5上設(shè)有膠管夾4。所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，還包括排氣閥13，排氣閥13設(shè)于彈性薄組件頂部。所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，還包括刻度尺10 ;刻度尺10與測壓管組平行設(shè)置于儲(chǔ)水容器I的側(cè)面。由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，既可以演示加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地由液體向各個(gè)方向傳遞，又可以定量的驗(yàn)證帕斯卡定律。方法直觀、效果好，物理意義清晰明確。

圖I為本實(shí)用新型的一種帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本實(shí)用新型的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖I所示一種帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，包括儲(chǔ)水容器I、彈性薄組件、加壓組件、測壓管組; 儲(chǔ)水容器I內(nèi)充滿水，彈性薄組件設(shè)于儲(chǔ)水容器I的容器口處，所述的彈性薄組件包括圓帽形塑料膜14，通過扎緊繩15扎緊帽形塑料膜14的筒狀部份3固定于儲(chǔ)水容器I的容器口處，將儲(chǔ)水容器I密封。加壓組件設(shè)于彈性薄組件上方；所述的加壓組件包括砝碼盤12與砝碼11 ;砝碼盤 12設(shè)于彈性薄組件的帽形塑料膜14上表面；砝碼11設(shè)于砝碼盤12中。測壓管組垂直設(shè)置于儲(chǔ)水容器I的外側(cè)，包括至少一個(gè)高位測壓管6，至少一個(gè)中位測壓管8與至少一個(gè)低位測壓管9 ;高位測壓管6的開口位于儲(chǔ)水容器I內(nèi)的頂部；中位測壓管8的開口位于儲(chǔ)水容器I內(nèi)的中部；低位測壓管9的開口位于儲(chǔ)水容器I內(nèi)的底部。本例中高位測壓管6有兩個(gè)，中位測壓管8有一個(gè)，低位測壓管9有一個(gè)。所述的高位測壓管6，中位測壓管8與低位測壓管9的開口方向在儲(chǔ)水容器I內(nèi)部可以是任意的方向，包括向下、向上、向前、向后、向左、向右或傾斜方向等等。實(shí)際，在儲(chǔ)水容器I注水過程可以采用任何一個(gè)測壓管；不過為了便于使用，所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，還包括進(jìn)水管2，進(jìn)水管2設(shè)于儲(chǔ)水容器1，內(nèi)端伸入儲(chǔ)水容器I。 所述進(jìn)水管2的外端設(shè)有膠管5，所述膠管5上設(shè)有膠管夾4。為了更好地體現(xiàn)效果，需排出儲(chǔ)水容器I內(nèi)的氣體，所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置， 還包括排氣閥13，排氣閥13設(shè)于彈性薄組件頂部。
4[0033]同時(shí)，為了便于取得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，還包括刻度尺10 ;刻度尺10與測壓管組平行設(shè)置于儲(chǔ)水容器I的側(cè)面。工作原理I、首先將按圖I所示裝置各部分連接好，檢查膠管夾4、排氣閥13工作正常及圓帽形塑料膜14與儲(chǔ)水容器I的管口扎緊，無漏水情況。2、打開排氣閥13，通過進(jìn)水管2向儲(chǔ)水容器I內(nèi)注水，使得內(nèi)部排除空氣，充滿水后關(guān)閉排氣閥13，并使圓帽形塑料膜14在內(nèi)部注滿水后表面具有一定壓強(qiáng)后，也就是進(jìn)水管2 口高于圓帽形塑料膜14的頂部；關(guān)閉進(jìn)水管2上的膠管夾4，使其內(nèi)部保持一定壓強(qiáng)， 兩個(gè)高位測壓管6，一個(gè)中位測壓管8，一個(gè)低位測壓管9內(nèi)部水柱的高度均相同。3、在圓帽形塑料膜14頂部置一砝碼盤12，并在其內(nèi)部放置一定質(zhì)量的砝碼11，可以看到，隨著所放砝碼質(zhì)量的不同，兩個(gè)高位測壓管6，一個(gè)中位測壓管8，一個(gè)低位測壓管 9內(nèi)水柱的高度產(chǎn)生相同的變化,且隨砝碼質(zhì)量的增加而線性升高。由于砝碼11的重力是直接作用在圓帽形塑料膜14的頂部，塑料膜很軟，相當(dāng)是壓強(qiáng)直接作用在液體上，且砝碼盤12底部直徑較大，其高度位置有較小變化時(shí)，就會(huì)使測壓管內(nèi)水位產(chǎn)生較大變化。設(shè)砝碼盤12放置在圓帽形塑料膜14頂部后，兩個(gè)高位測壓管6，一個(gè)中位測壓管 8，一個(gè)低位測壓管9內(nèi)水柱的高度為Iuci.，放置砝碼后液體內(nèi)部壓強(qiáng)增量APm.可由AP.i. = mg/s求得。m——所加砝碼質(zhì)量；g——重力加速度；s 破碼盤底面積。這個(gè)壓強(qiáng)增量將能夠大小不變地由液體向各個(gè)方向傳遞，如傳遞到儲(chǔ)水容器I的底部、側(cè)面中部、頂部等，可測量加砝碼后兩個(gè)高位測壓管6，一個(gè)中位測壓管8，一個(gè)低位測壓管9內(nèi)水柱高度h.f.，得到高度變化量求得，既A P . 2. = p g (h . f. -h . 0.)其中(h.f.-h + )為加質(zhì)量為m的砝碼后，各測壓管內(nèi)水柱高度的增量，P為水的密度。各個(gè)測壓管的AP.2.均相同。可以由計(jì)算得到AP.L= AP.2這就是說，在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓強(qiáng)將以等值同時(shí)傳到各點(diǎn)。這就是帕斯卡原理，或稱靜壓傳遞原理。本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn)裝置簡單，用一般實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件均可容易的組成；可靠性高，只要保證各部分連接處不漏水，閥門嚴(yán)密，均能完成實(shí)驗(yàn)，且可實(shí)現(xiàn)定
量試驗(yàn)；方法直觀、效果好，無論是演示實(shí)驗(yàn)還是定量實(shí)驗(yàn)，均可直接觀測與測量，物理意義清晰明確。該實(shí)驗(yàn)裝置如圖I所示，不但可以證明密閉液體能傳遞壓強(qiáng)，而且能證明密閉液體能大小不變地傳遞壓強(qiáng)。[0055]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括儲(chǔ)水容器(I)、彈性薄組件、加壓組件、測壓管組；密封儲(chǔ)水容器a)的彈性薄組件設(shè)于儲(chǔ)水容器a)的容器口處，儲(chǔ)水容器a)內(nèi)充滿水；加壓組件設(shè)于彈性薄組件上方；測壓管組垂直設(shè)置，包括至少一個(gè)高位測壓管￠)，至少一個(gè)中位測壓管(8)與至少一個(gè)低位測壓管(9);高位測壓管(6)的開口位于儲(chǔ)水容器(I)內(nèi)的頂部；中位測壓管(8)的開口位于儲(chǔ)水容器⑴內(nèi)的中部；低位測壓管(9)的開口位于儲(chǔ)水容器⑴內(nèi)的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的高位測壓管(6)， 中位測壓管⑶與低位測壓管(9)的開口方向包括向下、向上、向前、向后、向左、向右或傾斜方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的彈性薄組件包括圓帽形塑料膜(14)，通過扎緊繩(15)固定于儲(chǔ)水容器(I)的容器口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述的加壓組件包括砝碼盤(12)與砝碼(11);破碼盤(12)設(shè)于彈性薄組件上；破碼(11)設(shè)于砝碼盤(12)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裝置還包括進(jìn)水管(2)，進(jìn)水管(2)設(shè)于儲(chǔ)水容器(I)，內(nèi)端伸入儲(chǔ)水容器(I)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管(2)的外端設(shè)有膠管(5)，所述膠管(5)上設(shè)有膠管夾(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裝置還包括排氣閥(13)，排氣閥(13)設(shè)于彈性薄組件頂部。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述裝置還包括刻度尺(10);刻度尺(10)與測壓管組平行設(shè)置于儲(chǔ)水容器(I)的側(cè)面。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種帕斯卡定律實(shí)驗(yàn)裝置，包括儲(chǔ)水容器(1)、彈性薄組件、加壓組件、測壓管組；密封儲(chǔ)水容器(1)的彈性薄組件設(shè)于儲(chǔ)水容器(1)的容器口處，儲(chǔ)水容器(1)內(nèi)充滿水；加壓組件設(shè)于彈性薄組件上方；測壓管組垂直設(shè)置，包括至少一個(gè)高位測壓管(6)，至少一個(gè)中位測壓管(8)與至少一個(gè)低位測壓管(9)；高位測壓管(6)的開口位于儲(chǔ)水容器(1)內(nèi)的頂部；中位測壓管(8)的開口位于儲(chǔ)水容器(1)內(nèi)的中部；低位測壓管(9)的開口位于儲(chǔ)水容器(1)內(nèi)的底部。既可以演示加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地由液體向各個(gè)方向傳遞，又可以定量的驗(yàn)證帕斯卡定律。方法直觀、效果好，物理意義清晰明確。
文檔編號(hào)G09B23/12GK202306907SQ20112037470
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者張曉英, 徐俊華 申請(qǐng)人:湖州師范學(xué)院