[实用新型]一种用于验证自由落体时容器中水不会喷出的实验装置

说明书

本实用新型提供了一种用于验证自由落体时容器中水不会喷出的实验装置，包括：透明水瓶、固定在高空的电磁铁、单刀双掷开关、电源以及磁铁，透明水瓶中装有少量的水，透明水瓶的瓶底和周壁钻有多个喷水孔，电磁铁、单刀双掷开关、电源依序串联，磁铁固定在透明水瓶的瓶盖上，电磁铁通电后，磁铁与电磁铁磁性连接。本实用新型的实验装置简单、使用方便，老师或家长帮学生把透明水瓶悬吊到高空，学生推动单刀双掷开关让电磁铁断电，既能观察透明水瓶自由落体时水是否喷出的现象，又能实际参与到实验中，增强学生的动手操作能力、提高实验效果。

技术领域

本实用新型涉及实验装置领域，尤其涉及一种用于验证自由落体时容器中水不会喷出的实验装置。

背景技术

物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小可以忽略时，物体的下落可以近似地看作自由落体运动。物体在真空管中下落，阻力为零，此时物体做自由落体运动。

生活中我们都知道，在矿泉水瓶瓶底钻眼,让矿泉水瓶做自由落体运动,下落过程中水不会从孔中喷出。这是由于：矿泉水瓶静止时，上层的水由于受重力作用，对下层的水产生压力。瓶底的水在上层水的压力作用下以一定的初速度喷出。当矿泉水瓶和水一起自由落体时（忽略阻力），水的重力完全用于使水产生9.8m/s²的加速度，改变水的速度，不再有上层水压紧下层水的效果，所以小孔处的水不会喷出。

中学物理课程是以观察和实验为基础的学科，实验教学既是物理知识教学的基础，也是物理课堂教学中实施素质教育的一条重要渠道。通过科学规范的教学实验，使学生在获取物理知识的同时，提高他们学习的兴趣，培养他们的分析能力和实践能力，全面提高课堂教学效果。

有鉴于此，有必要提供一种验证自由落体时水会不会喷出的实验装置，供学生实验。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于验证自由落体时容器中水不会喷出的实验装置，通过电磁铁断电，让透明筒中的盛水器皿自由落体运动，直观、方便的观察出盛水器皿中的水是否会喷出。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种用于验证自由落体时容器中水不会喷出的实验装置，包括：透明水瓶、固定在高空的电磁铁、单刀双掷开关、电源以及磁铁，所述透明水瓶中装有少量的水，所述透明水瓶的瓶底和周壁钻有多个喷水孔，所述电磁铁、单刀双掷开关、电源依序串联，所述磁铁固定在透明水瓶的瓶盖上，所述电磁铁通电后，磁铁与电磁铁磁性连接，透明水瓶悬吊在高空，透明水瓶中的水从喷水孔喷出；所述电磁铁断电后，透明水瓶做自由落体运动，透明水瓶中的水在自由落体运动时不会喷出。本实用新型的实验装置简单、使用方便，老师或家长帮学生把透明水瓶悬吊到高空，学生推动单刀双掷开关让电磁铁断电，既能观察透明水瓶自由落体时水是否喷出的现象，又能实际参与到实验中，增强学生的动手操作能力、提高实验效果。

为了保证实验安全，本实施例将电源和单刀双掷开关固定在安装板上，安装板的固定远离实验现场，电源、单刀双掷开关、电磁铁的连接处做绝缘处理，防止实验时触电，保证实验过程的人身安全。

作为本实用新型的进一步限定，还包括：可容纳透明水瓶的透明筒、设置在透明筒上端的上盖、设置在透明筒下端的下盖，所述透明筒的上端和下端均开口，所述透明筒的直径至少为透明水瓶的二倍，所述透明筒的直径与高度比为1/4～1/10，所述电磁铁固定在上盖的内腔中，所述上盖上设有供电线穿过的穿线孔。本实用新型通过在透明水瓶的外侧设置透明筒，在实验时只需将透明筒倒置，上盖位于下方，只需从上盖的位置装入透明水瓶，然后接通电源，固定在透明水瓶上的磁铁与电磁铁磁性连接，随后安装好上盖，倒转透明筒使上盖位于上方，电磁铁断电后，透明水瓶做自由落体运动，学生方便观测自由落体状态下的透明水瓶中的水是否会喷出，既保证了实验安全，无需老师或家长参与，几个学生一组就能自行实验。透明筒的直径与高度比为1/4～1/10，是为了延长透明水瓶自由落体的时间，更便于学生观察实验现象。