[实用新型]托里拆利实验演示器

说明书

本实用新型涉及一种物理实验演示器。

托里拆利实验是中学物理教育大纲规定的实验项目，传统的实验方法是向一米长的玻璃管（一端封闭，一端开口）在开口端灌注水银，然后用食指按住开口端，把玻璃管倒插在水银槽中，因大气压的存在，水银柱下降，出现托里拆利真空，这种手工操作麻烦费时，演示效果差，有时会碰破玻璃管，撒落水银，污染环境。

为了解决这个问题，有人提出用压力灌注水银的方法，做托里拆利实验，并申请了《安全大气压测量器》实用新型专利，专利号：90212502.8。该专利设计的堵气机构复杂，位置较高，操作不便，显示管容积大，增加水银用量，一旦水银柱中有气泡也难于排除，当显示管做倾斜试验时，是通过盛汞容器的中心轴线摆动，改变容器中水银液位的高度，影响实验效果。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作方便、省时、直观、安全的托里拆利实验演示器。

本实用新型具体的技术方案：是在盛汞液的玻璃瓶的橡皮塞子上设置保护托板，通过瓶颈上的哈夫式紧固件，把瓶、瓶塞、保护托板连接成一个整体，在保护托板两侧的瓶塞上分别插入托里拆利玻璃管，下部深入汞液，上部装有二通开关，另一侧设置一个进气管和进气阀门。盛汞的瓶体在一个偏心的轴线上倾斜或垂直，瓶内汞面液位高度不变，提高托里拆利实验的精度。

本实用新型的优点是结构简单、造价低，与90212502.8专利比较，简化了复杂的堵气机构，省去了回液管、回液开关、罩壳等部件；瓶口的进气机构能使水银柱平稳上升，不会溢出管外，不污染环境，操作安全；同时可做托里拆利玻璃管垂直或倾斜试验。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是托里拆利实验演示器正视示意图

图2是托里拆利实验演示器左视示意图

图3是托里拆利实验演示器右视示意图

图4是进气阀门零件及装配示意图

图5是底板上瓶座偏心凹槽示意图

本实用新型（图1）包括底板（1）其上有盛汞容器（4），支架（2）、保护托板（9）、支架（2）上有标尺（3）、其特征在于盛汞容器是一个用橡皮塞（6）密封的玻璃瓶（4），瓶颈部有哈夫式紧固件（13）把玻璃瓶（4）、保护托板（9）、瓶塞（6）连接成一个整体，构成演示器主体，在保护托板（9）的两侧瓶塞上分别插入托里拆利玻璃管（7）和进气管（15）；支架（2）上有进气阀门（17）；演示器主体在底板（1）座孔的r＋d的轴线上摆动，托里拆利玻璃管做倾斜试验时，盛汞的玻璃瓶中水银液位高度保持不变。

托里拆利玻璃管（7），其特征在于两头开口的直管，由上下两段组成，下段顶端和上段下端与二通开关（8）连接，玻璃管（7）的下部插入汞液，打开二通开关（8），汞液可注入上段玻璃管，关闭二通开关（8）使下段玻璃管内的汞柱隔绝空气而处于密封状态。

保护托板（9）的下端为倒凹形，凹处压住瓶口橡皮塞（6），凸处通过瓶颈上哈夫式紧固件（13）用螺钉（12）锁紧，保护托板（9）的主要作用是保护托里拆利玻璃管，在保护托板（9）相当支架弧形槽高度上有螺杆（18），使演示器主体沿弧形槽（21）内摆动，或通过碟形螺母（20）把演示器主体固定在弧形槽（21）有任何位置上。

支架（2）形状是一边为直角的半拱平面，通过底座孔用螺钉和螺杆（26）固定在底板（1）上，半拱部有弧形槽（21），直角边部有长方直槽（23），用螺铨、螺母（22）把标尺（3）固定在支架（2）上，在长方直槽（23）内的标尺上用螺铨（24）固定F型支块（25），F型支块上有制动盘（28），支架底脚螺杆（26）穿过支块（25）和制动盘（28），松动标尺固定螺母（22），调节制动盘（28），标尺（3）可上下移动，调整标尺O点在玻璃瓶中水银面高度上，为了便于观察清楚瓶中水银面和玻璃管中水银柱高度，在标尺O点和上部分别装有固定指示针（30）和活动指示针（29）。

底板（1）盛汞玻璃瓶座孔，按瓶底外半径r，偏心距d设计浅孔和深孔。如图5示，r＋d大半圆和r－d外侧弧为浅孔，r－d小半圆为深孔，在做托里拆利玻璃管倾斜实验时，使演示器主体在r＋d的轴线上摆动，盛汞玻璃瓶（4）的汞液面始终保待在标尺O的位置，提高实验的精确程度。