[实用新型]一种蒸汽小船教具

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学工具技术领域，具体涉及一种蒸汽小船教具。

背景技术

众所周知，牛顿第三定律规定了“两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反”。在实际教学中，如何让学生能够清楚明确的理解该定律，则必须通过实验来展示。其中，蒸汽动力小船模型在水中的运行，能很清楚明确显示该定律的内容，让学生理解。

蒸汽动力小船在水中的运行原理是：利用小船上安装的装置中水沸腾后不断产生的蒸汽作为动力，由于产生的蒸汽只能从喷气管向后排出，于是产生一种向后作用的力，根据牛顿第三定律，这种力对于小船有一种向前的反作用力，于是小船就向前开了。

目前，蒸汽动力小船制造样式、使用材料五花八门，但结构中加热容器的不透明性使学生很难直观地观察到水蒸汽的产生与容器内水的排空，也无法观察到容器内水排空后水倒吸的现象，因此，对于学生来说，很难理解蒸汽动力能作为一种持续动力，可以使小船不断朝前航行的原因。

同时，蒸汽动力小船常选择蜡烛或酒精灯作为燃料，从课堂教学角度来说，由于蜡烛或酒精灯作为燃料，加热的只是一个点，使水达到沸点产生水蒸汽时间过长，不适用于时间比较紧的课堂教学。

因此，如何寻找一种容易观察、便于理解的学生教学用的蒸汽动力小船教具，已经成为亟待解决的技术问题，值得本领域的教职人员进行研究和探讨。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种新型蒸汽动力小船教具，用于解决现有技术中缺乏既便于学生容易观察蒸汽动力运行又便于学生理解运行原理符合牛顿第三定律的蒸汽动力小船教具的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种蒸汽小船教具，包括有船体、加热托盘、加热容器，所述加热托盘设置在船体中部，所述加热容器设置在所述加热托盘之上；所述船体的底部设有加水导管和排气导管，所述加热容器一端贯穿船体底部与加水导管的一端相连接，所述加水导管另一端还设有管塞；所述加热容器另一端贯穿船体底部与排气导管的一端相连接，所述排气导管另一端还设有玻璃管。

优选地，所述船体为能够浮在水面上的材料制成。

优选地，所述加热托盘放置有固体酒精。

优选地，所述加热托盘位于所述加热容器的部分结构之下。

优选地，在加热托盘使用固体酒精加热的原理为：固体酒精燃烧时可提供的温度高，并且加热的是在托盘的一个面，更容易使水受热均匀，加热时间短，快速产生水蒸汽。

优选地，所述加热容器为螺旋状铜管。更优地，所述加热容器为方向上垂直于玻璃管的螺旋状铜管。

优选地，所述加水导管和排气导管为铜管。

优选地，所述使用铜管的原理为：金属铜加热不易爆裂，且导热性强，有利于水从常温加热沸腾，产生水蒸汽时间短。

优选地，所述加热容器为螺旋状铜管的原理为：将铜管设计为螺旋状，加大受热部分的体积，并使排水效果更佳。

优选地，所述管塞为可拆卸式。

优选地，所述使用管塞的原理为：使用分离式的管塞，可以在需要时将管塞打开，快速注满水，然后再关上管塞，保障水蒸汽产生后不从铜管一头漏出，只从玻璃管那头排出，便于观察，同时产生向前行动力，推动船体前行。同时避免由于一头封住，因大气压强的原因，很难向铜管内注满水，造成航行前准备的不便。

优选地，所述玻璃管的两端开口且中空。

优选地，所述使用玻璃管进行观察的原理为：在远离加热容器的排气导管的尾端设置玻璃管，可以避免玻璃管直接加热引起爆裂；同时，接在铜管一头，引到水里，可以防止水蒸汽中途漏出并解决传统的蒸汽动力小船无法使学生观察水蒸汽的产生、容器内水的排空及容器内水排空后冷却导致水倒吸的问题。

如上所述，本实用新型的一种蒸汽小船教具，具有以下有益效果：

①本实用新型提供的一种蒸汽小船教具，能够使学生非常直观地观察到水蒸汽动力小船航行的整个过程，对其中蕴含的物理学知识有深刻的认识和理解。

②本实用新型提供的一种蒸汽小船教具，适用于校内外科技活动课，在普及科学技术知识的同时，倡导学生自家动手制作，提高学生实践动手能力，丰富学生课余生活。

③本实用新型提供的一种蒸汽小船教具，结构简单、制作方便、便于使用、成本低廉，非常值得在实际中推广应用。

附图说明

图1显示为本实用新型的一种蒸汽小船教具的结构示意图

附图标记

1船体

2加热容器

3加热托盘

4管塞