[实用新型]一种用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置

说明书

技术领域

本发明属于教学仪器领域，特别涉及一种用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置。 

背景技术

在中小学教育阶段，物理课上要讲述大气压和真空吸力，由于大气压是看不见摸不着的，必须借助一定的装置来演示。通常的做法是使用一个水杯，通过在一个装满水的水杯口用玻璃片盖住，通过大气压托住玻璃片来演示大气压的存在。这种方法材料易得，操作简单。但是，遗憾的是，在这个实验中，学生并不能真实地感受到大气压带来的能量，动态性不够，趣味性不足，而且也不能计算出大气压的值。 

发明内容

基于上述不足，本发明设计开发了一种趣味性强、功能多的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置。 

本发明提供的技术方案为： 

一种用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，包括： 

水槽，其设置在一L形支架上，用于蓄存水，且水槽在竖直方向的高度可调； 

真空箱，其一侧设置有手动抽真空器，另一侧设置有排水管；所述真空箱的上部竖直连接一总导管，所述总导管上端延伸形成第一支管和第二支管，所述第一支管和第二支管上分别设置有第一阀门和第二阀门，所述第一支管和第二支管均分为圆弧段和竖直段；所述第一支管为透明管，所述第一支管的竖直段下端伸入水槽，并进入水平面以下；所述第二支管的竖直段设置有一活塞，所述活塞下端通过吊钩吊挂一托盘，用以承接砝码； 

其中，所述总导管的截面为长方形，且其靠近所述真空箱的部位设置有一水轮车，所述水轮车的旋转轴穿过所述总导管与一发电机相连，所述发电机通过导线为一灯泡供电；所述总导管中部内壁上设置有引流板，所述引流板与竖直方向呈30-70度角，所述引流板的截面为弧形，其最下端处于所述水轮车旋转轴的正上方。 

优选的是，所述的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，所述水为红墨水。 

优选的是，所述的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，所述水轮车的叶片宽度略小于所述总导管截面宽度，所述叶片的长度略小于所述总导管截面长度的二分之一。 

优选的是，所述的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，所述叶片表面呈弧形，弧度为40-60度。 

优选的是，所述的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，所述第二支管的竖直段上设置有刻度，所述第二支管的竖直段最下端设置有限位块。 

优选的是，所述的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，所述活塞的的横截面积为2-3平方厘米。 

优选的是，所述的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，所述手动抽真空器位于所述真空箱一侧上部，所述排水管位于所述真空箱另一侧下部。 

优选的是，所述的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，所述排水管上设置有第三阀门。 

本发明的有益效果：(1)使用本发明，学生能真实地感受到大气压的力量，能够发电，也能够提举重物。(2)本发明中，水在真空吸力的作用下，由水槽进入真空箱，水冲击水轮车，带动发电机发电，使灯泡发光，动态地向学生展示真空吸力，趣味性强。(3)使用本发明能计算出大气压强值，而且还能演示水力发电过程，比传统的大气压演示装置功能更强。 

附图说明

图1为本发明所述的用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置的结构示意图。 

图2为本发明所述的水轮车的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。 

如图1和图2所示，本发明提供一种用于教学实验的大气压与真空吸力的演示装置，包括： 

水槽5，其设置在一L形支架上，用于蓄存水，且水槽5在竖直方向的高度可调； 

真空箱1，其一侧设置有手动抽真空器13，另一侧设置有排水管14；所述真空箱1的上部竖直连接一总导管2，所述总导管2上端延伸形成第一支管3和第二支管4，所述第一支管3和第二支管4上分别设置有第一阀门11和第二阀门12，所述第一支管3和第二支管4均分为圆弧段和竖直段；所述第一支管3为透明管，所述第一支管3的竖直段下端伸入水槽5，并进入水平面以下；所述第二支管4的竖直段设置有一活塞9，所述活塞9下端通过吊钩吊挂一托盘10，用以承接砝码15；