[实用新型]演示离心力作用下液体形态变化的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种演示离心力作用下液体形态变化的实验装置。

背景技术

抛物线是平面内到一个定点F和一条定直线L距离相等的轨迹（或集合）。点F叫做抛物线的焦点，直线L叫做抛物线的准线。抛物线环绕它的对称轴旋转形成的三维空间中的曲面叫抛物面。

抛物面的应用越来越广，人们利用液体抛物面的参数与重力加速度关系，测量重力加速度；通过旋转液体研究牛顿流体力学，分析流层之间的运动，测量液体的粘滞系数；利用液面凹面镜成像与转速的关系研究凹面镜焦距的变化情况。

发明内容

本实用新型是为了提供一个演示离心力作用下液体形态变化的实验装置,通过旋转液体的实验，让参与者观察当盛有液体的不同容器旋转时，容器皿中的液体在重力、器皿外壁对液体产生的向心力使液体做圆周运动的作用下，会在其表面形成一个抛物面及其变化的现象，以此认识液体抛物面的特性，并从中研究液体抛物面的重要应用。

本实用新型采用是技术方案是：演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其特点是，包括一实验台、设置在实验台上的至少两套不同形态的单容器组件、至少一套不同形态的双容器组件、以及相应的至少三套动力传动部件和至少三套启动/调速开关；所述的至少两套不同形态的单容器组件包括一独立旋转的圆柱形容器组件和一独立旋转的方形容器组件；所述的至少一套不同形态的双容器组件包括一水平旋转杆、以及设置在水平旋转杆两端的可随该水平旋转杆旋转的一个圆柱形容器组件单体和一个方形容器组件单体；所述的各动力传动部件分别设置在各单容器组件和各双容器组件的底部，分别驱动各单容器组件和各双容器组件旋转；所述的每套启动/调速开关包括与各自的动力传动部件电连接的一启动按钮和一调速按钮。

上述演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其中，所述的实验台包括箱体和固定在箱体上的台面；所述的单容器组件和双容器组件、以及启动按钮和一调速按钮均设置在台面上；所述动力传动部件位于台面下方的箱体内。

上述演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其中，所述的台面上位于每个容器组件的周围各设有一圈安全围栏。

上述演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其中，所述的每个单容器组件包括可旋转的支架和固定在支架上的容器。

上述演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其中，所述的各动力传动部件包括设置在箱体内的位于各自单容器组件底部的、并与各自单容器组件的支架底部连接的转轴和与转轴连接的一动力机构。

上述演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其中，所述的动力机构包括一伺服驱动器和一伺服电机。

上述演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其中，所述的每个双容器组件中的圆柱形容器组件单体和方形容器组件单体均包括固定在水平旋转杆上的支架和固定在该支架上的容器。

上述演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其中，所述的各动力传动部件包括设置在箱体内的位于各自双容器组件底部的、并与该双容器组件的水平旋转杆的底部连接的转轴和与转轴连接的一动力机构。

上述演示离心力作用下液体形态变化的实验装置，其中，所述的动力机构包括一伺服驱动器和一伺服电机。

由于本实用新型采用了以上的技术方案，将几个不同形态的容器组件布置于实验台上，参与者按下任意一单容器组件或双容器组件对应的“启动”按钮，便可接通电源启动电机，带动该组容器快速旋转，并使容器内的液体在离心力的作用下形成抛物面，参与者可直观观察到该容器内抛物面的形状。参与者再按下调节速度的按钮，改变容器的转动速度时，又会发现各容器中液体形成的抛物面形状也在发生变化。通过对比观察，参与者可直观地了解和认识不同容器中抛物面的形状及特性。从而激发他们进一步探究该物理现象的热情和科学探索精神。

附图说明

本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图进一步给出。

图1是本实用新型的一种实施例的整体结构的俯视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是图1的C-C剖视图。

图5是图3的D部件结构放大示意图。

具体实施方式