[实用新型]匀速运动演示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理力学教学用具，具体为一种匀速运动演示器。

背景技术

匀速运动是物理课中必须讲授的内容，但是教具厂没有专门生产的教具，老师们也没有办法很好的演示匀速运动，给学生们观察匀速运动和加深对该现象的理解造成了困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种匀速运动演示器，解决没有演示匀速运动的教具的问题。

本实用新型可以采用以下方案来实现：

匀速运动演示器，其特征在于，匀速运动演示器主要是一个里面封闭有液体的细长玻璃管，玻璃管几乎被液体充满，没有被液体充满的部分充满气体；

所述气体的体积受液体粘稠度和玻璃管粗细的影响，液体的粘稠度越小气体的体积越小，玻璃管越细气体的体积越小，以保证在转动玻璃棒时，气体能形成一个气泡。

所述玻璃管上标有均匀的记号。

所述液体为有颜色的液体。

所述匀速运动演示器，还具有支架。

所述支架最上部是一个卡口，用来卡住玻璃管，卡口通过转轴连接支撑杆，支撑杆固定在底座上。

所述支撑杆，为伸缩杆。

使用方法：

将玻璃管不水平放置，气泡在浮力的作用下，向玻璃管上方运动。待气泡运动到玻璃管一端，迅速旋转玻璃管，使有气泡的一端朝下，将玻璃管卡在支架的卡口上。

气泡所受浮力的方向指向玻璃管上方，气泡在浮力的作用下沿玻璃管向上运动。

气泡的质量很小，可以忽略掉它的惯性和重力，这样一来气泡的运动完全体现为气泡上方液体和气泡下方液体的对流运动，对流运动因重力产生的压力差而产生。

气泡在运动稳定的过程中不断变换所接触的液体，因为液体与玻璃管壁各处之间的力学关系近似，不同之处宏观上可以忽略，所以可视为气泡在运动过程中所接触的液体的力学关系相同，因此对流过程及速度可视为相同，最终体现为气泡的运动速度相同，为匀速运动。

在气泡运动不稳定，形状略有变化的情况下，根据基本的力学常识可以得知，由于气泡的体积在运动过程中不发生变化，所以浮力为定值，即气泡上下方液体间的压力差不变，由压力差产生的对流运动的速度基本不变，气泡的运动仍可视为匀速运动。

通过调节玻璃管的倾斜度可以调节气泡的运动速度。玻璃管的倾斜度通过调节玻璃管卡在卡口上的位置和调节支撑杆的长度进行调节。

有益效果：

本实用新型非常巧妙的利用了质量非常小，可视为没有重力和惯性的气泡作为观察对象；更加巧妙的利用了液体在气泡上下方引起对流的力学关系可视为不随气泡的运动而变化的特点，轻易地实现了对匀速运动的演示。

为教学中演示匀速运动提供了合适的教具，使学生可以非常直观的观察到匀速运动，并引发学生对浮力、液体对流、重力、惯性等方面的思考，激发学生的学习积极性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参照图1，匀速运动演示器有一个细长的玻璃管1，长度为1.5米，直径为0.1米。里面有含有少量红色墨水的水2，并有体积为0.01立方米左右的空气。旋转玻璃管1时形成气泡3。玻璃管1上按厘米标有刻度记号。

匀速运动演示器，还具有支架，支架最上部是一个卡口5，卡住玻璃管1。卡口5通过转轴6连接支撑杆7，支撑杆7为类似于电视机室内天线结构的伸缩杆。

支撑杆7固定在底座4上。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。