專利名稱：浮力與液體內部壓強演示器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于初級物理液體浮力和壓強的演示數具。
根據我國現行小學自然課本和初中物理教材，都要講授液體浮力和液體內部壓強的產生和特性，這就需要一種為學生直觀演示浮力和液體內部壓強的教具。已有的液體內部壓強演示器，只能間接演示液體內部的同深度的各方向有相同壓強并隨深度的增加而增加，但不能直接向學生直觀演示壓強，更不能直觀演示浮力產生的原因和浮力向上的特性。本浮力和液體內部壓強演示器，對液體內部壓強的存在，壓強隨深度的增加而增加，在同一深度處各方向的壓強相等，以及浮力的方向總是豎直向上和浮力產生的原因等，都能夠直觀地演示出來。
本實用新型結構設計的目的，是在于克服已有液體內部壓強演示器的不足，而設計構造組成為一種型式新穎、結構簡單、效果突出和操作方便的并能夠直接演示浮力與液體內部壓強全部特性的直觀演示器。
為了實現上述目的，本實用新型在結構設計上，所采用的新式結構設計和技術措施如下1.演示器的浮體設計成透明空心正方體結構。該正方體浮體的左、右面和上、下面的相對位置設置有相同直徑的演示孔，前、后面作為觀察窗；2.設計四個相同的帶緊固圈的透明圓形演示薄膜。該演示薄膜分別密封地套在浮體左、右面和上、下面的演示孔上；3.設計一個下帶四個長支腳的透明手把。該手把的四個支腳下端對稱地與正方體浮體頂面的四外角邊固定連接，適合將浮體按入液體內不同深度；4.設計一個控制浮體腔內壓強的通氣管。該通氣管的下端與浮體頂面連通，上端固定在手把上端部，從而使浮體內腔與大氣相通，可以提高演示薄膜的靈敏度，此外適當堵住通氣管出氣口也可以控制浮體腔內的壓強，借以防止演示薄膜在深液位的因變形過大而損壞。
按本實用新型的新式結構設計和技術措施所制作的浮力和液體內部壓強演示器，既能夠直接把浮力的存在，浮力的方向和浮力產生的原因直觀演示出來，又可以直接把液體內部各方向存在壓強，壓強隨著深度的增加而增加，在同一深度各方向的壓強相等方向相反等特性直觀演示出來。本實用新型與其他同類教具相比有更完善的功能，并具有設計新穎、構造簡單、效果突出和操作方便之優(yōu)點。
下面用實施例，結合附圖，對本實用新型的結構詳細說明如下


圖1是浮力與液體內部壓強演示器的結構總圖。
圖2是浮力與液體內部壓強演示器的演示孔和演示薄膜的結構圖。
浮力與液體內部壓強演示器，如
圖1、2所示，它是由浮體(1)、演示薄膜(2)、觀察窗(3)、通氣管(4)和手把(5)有機組成。本實用新型可以進行以下功能演示1.握住手把將浮體部按入一個長方體玻璃缸的水中，不管怎樣放置都可看到浮體左、右面和上、下面的演示薄膜產生向正方體內凹入的變形，這就演示了各方向都存在壓強；2.當增加浮體在水中的深度，就可看到演示薄膜內凹的形變隨著深度的增加而增大，即演示出了液體內部的壓強隨著深度的增加而增加；3.當浮體豎直放在水中并保持在同一深度左右轉動，可以看到兩個側面的演示薄膜內凹的形變程度是相同的，即表明在同一深度各方向的壓強相等并且方向相反，因而總是互相抵消的。同時，還看到浮體下面的演示薄膜上凹的程度總是大于它上面演示薄膜下凹的程度，這就說明浸沒在液體內的物體其下面所受的液體向上的壓強，總是大于其上面所受的液體向下的壓強，即總是存在一個向上的壓強差，由此便揭示了浮力產生的原因；4.在浮體按入水中，只要一松手，便會看到浮體即豎直向上浮起，這就演示了浮力的存在，以及浮力的方向是豎直向上的。本實用新型的浮體(1)是一個左、右面和上、下面帶演示孔(1－1)的有機玻璃透明中空正方體，其四個相同直徑的演示孔(1－1)分別位于左、右面和上、下面相對位置，并適合套上演示薄膜(2)密封固定連接，頂面右前角處有一個排氣口(1－2)適合臚ㄆ埽 )插接密封連接，頂面四外角邊適合分別與手把(5)的支腳下端對稱固定連接。演示薄膜(2)是四個相同的帶緊固圈的乳膠薄膜，適合分別套在浮體演示孔(1－1)上并以緊固圈卡在浮體演示孔的外圓凹槽中呈密封固定連接。觀察窗(3)即是浮體(1)本身的透明前面板與后面板，適合觀察浮體內四個演示薄膜內凹變形的情況。通氣管(4)是一根塑料空心軟管，其下管口適合插在浮體頂面的排氣口(1－2)上并密封連接，上管口固定在手把(5)的上端部。手把(5)是帶四個長支腳的圓形手把，其四個支腳下端適合分別與浮體(1)的頂面四外角邊對稱地固定連接，并保持手把重心線與浮體頂面中心垂直，手把的直徑和長度適合于手握住。
上面僅是本實用新型的最佳實施例，照此結構和原理還可以作出一些變型實施例。比如手把(5)的支腳可以是2個或1個；浮體(1)正方體的四角可以適當作成圓弧面，或者觀察窗面的邊上作上刻度等。都屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種浮力與液體內部壓強演示器，它由浮體(1)、演示薄膜(2)、觀察窗(3)、通氣管(4)和手把(5)有機組成，其特征在于浮體(1)是一個有機玻璃透明中空正方體結構，浮體的左、右面和上、下面的相對位置各有一個相同直徑的演示孔(1-1)并密封地套上演示薄膜(2)，浮體的前面板和后面板即為觀察演示薄膜(2)內凹形變的觀察窗(3)，浮體頂面有一個排氣口(1-2)與控制浮體腔內壓強的通氣管(4)下端密封連接，以及頂面四外角邊適合與操作于把(5)的四個支腳下端對稱固定連接。
2.如權利要求1所述的浮力與液體內部壓強演示器，其特征在于演示薄膜(2)是四個相同的帶緊固圈的乳膠薄膜，適合分別套在浮體演示孔(1－1)上并以緊固圈卡在演示孔的外圓凹槽中呈密封固定連接。
3.如權利要求1所述的浮力與液體內部壓強演示器，其特征在于觀察孔(3)即是有機玻璃透明正方體浮體(1)的前面板和后面板。
4.如權利要求1所述的浮力與液體內部壓強演示器，其特征在于通氣管(4)是一根塑料空心軟管，其下端適合與浮體頂面排氣口(1－2)插接密封連接，上管口固定在手把(5)的上端部。
5.如權利要求1所述的浮力與液體內部壓強演示器，其特征在于手把(5)是一個帶四個長支腳的圓形手把，其四個支腳下端適合分別與浮體(1)頂面四外角邊對稱固定連接。
專利摘要浮力與液體內部壓強演示器由浮體、演示薄膜、觀察窗、通氣管和手把組成。浮體是一個有機玻璃透明中空正方體，左、右和上、下面帶演示孔與演示薄膜密封連接，頂面與通氣管連通，將本演示器放入玻璃缸水中，可以向學生直觀演示浮力的存在、浮力的方向總是豎直向上和浮力產生的原因，液體內部的各方向都存在壓強，壓強隨著深度增加而增加和同一深度處各個方向壓強相等。
文檔編號G09B23/00GK2050640SQ8821443
公開日1990年1月3日 申請日期1988年9月26日 優(yōu)先權日1988年9月26日
發(fā)明者周南高 申請人:周南高