[实用新型]一种笛卡尔浮沉子演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种中学物理教学实验用具领域，尤其是一种笛卡尔浮沉子演示装置。

背景技术

目前，大气压强是中学物理教学中的重要学习内容，而浮沉子的浮沉就是在外加压强作用下，改变重力与浮力关系实现的。浮沉子的形式多样，一般都是通过外部压强变化，改变浮沉子内部气体的体积，从而达到控制其沉浮的目的。制作浮沉子要掌握两个要点：第一，浮沉子内部必须要有一定量的气体，因为固体、液体的体积不易随压强的变化而变化；第二，控制好浮沉子的平均密度，外界压强较小时，整个浮沉子的平均密度稍稍小于周围液体密度。挤压橡皮薄膜的过程，挤压力度过大容易造成橡皮薄膜的密封性难控制，容易出现漏气现象，从而导致演示实验的失败。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种笛卡尔浮沉子演示装置，它具有装置简单、操作方便、取材易得、现象明显和调动学生实验积极性等优点。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种笛卡尔浮沉子演示装置，包括大瓶、小瓶和瓶盖，所述小瓶置于所述大瓶中，所述大瓶瓶口处设有瓶盖。

所述大瓶和小瓶均为无色透明塑料瓶。

所述大瓶配有与瓶口相配合的瓶盖。

所述大瓶容积为600~800ml，所述小瓶直径1~2cm，高度5~8cm。

优选的，瓶盖上设有吸气阀和排气阀。

本实用新型的有益效果是，

1、装置简单、操作方便，手指压紧大瓶即可完成演示实验；

2、取材易得、节约资源，塑料瓶取自生活废品，实现废品再利用，能够帮助学生将所学知识与生活实际相联系；

3、现象明显、生动有趣，生动形象的演示了浮沉子原理，利于引导学习分析实验原理、运用生活用品创新改进演示实验装置；

4、本实用新型瓶盖上设有吸气阀和排气阀，可以使操作人员省去挤压大瓶，秩序稍微用力进行吸气和排气，改变瓶内的压强，即可使实验取得明显效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的实验过程示意图；

图3是本实用新型实施例2的结构示意图。

其中1、大瓶，2、小瓶，3、瓶盖，4、吸气阀，5、排气阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：一种笛卡尔浮沉子演示装置，如图1所示，包括大瓶1、小瓶2和瓶盖3，小瓶2置于大瓶1中，大瓶1瓶口处设有所述瓶盖3。

大瓶1、小瓶2均为无色透明塑料瓶；大瓶1配有与瓶口相配合的瓶盖；所述大瓶1容积为600~800ml，所述小瓶2直径1~2cm，高度5~8cm。

具体操作过程：

1、分别向大瓶1内注入约4/5大瓶1容积的清水，向小瓶2内装入1/3小瓶2容积的清水；

2、将小瓶2倒覆浸于大瓶1内的清水中，发现小瓶2刚浮出大瓶1水面，再将瓶盖3拧紧，密封装置；

3、用手挤压大瓶1时观察发现，小瓶2自动沉到大瓶1的水底，松开手后，小瓶2立即上浮到大瓶1的水面上。

用手指压大瓶1时，由于大瓶1内空气体积缩小，温度几乎无变化，空气压强增加，大瓶1中水的静压强变大，通过传递使得小瓶2内水增加，大瓶1上部空气压缩，满足小瓶2重力大于其浮力的条件，于是小瓶2下沉。松开压紧大瓶1的手指，大瓶1回复原容积，大瓶1中水静压强恢复原来的大小，通过传递，也使小瓶2内水面下降，上部空气容积复原，满足小瓶2的重力小于其浮力的条件，因而小瓶2又上浮。本实用新型生动有趣的演示了笛卡尔浮沉子原理，同时具有材料易得、结构简单和操作方便的优势。

实施例2：一种笛卡尔浮沉子演示装置，如图3所示，包括大瓶1、小瓶2和瓶盖3，小瓶2置于大瓶1中，大瓶1瓶口处设有所述瓶盖3，所述瓶盖3上设有吸气阀4和排气阀5。

大瓶1、小瓶2均为无色透明塑料瓶；大瓶1配有与瓶口相配合的瓶盖；所述大瓶1容积为600~800ml，所述小瓶2直径1~2cm，高度5~8cm。

具体操作过程：

1、分别向大瓶1内注入约4/5大瓶1容积的清水，向小瓶2内装入1/3小瓶2容积的清水；

2、将小瓶2倒覆浸于大瓶1内的清水中，发现小瓶2刚浮出大瓶1水面，再将瓶盖3拧紧，密封装置；

3、打开排气阀5，小瓶2自动沉到大瓶1的水底；关闭排气阀5，打开吸气阀4，小瓶2立即上浮到大瓶1的水面上。