[实用新型]液面滚动液珠演示仪

说明书

本实用新型是一种可供教学上使用的演示仪，用于向学生演示液体在表面张力作用下呈现的一种有趣现象。

目前尚未有关于这类演示仪的报道。经常可以从自然界中观察到，雨水从屋檐流下撞击地面溅起的水珠，可以短时间浮在水面上滚动，但很快便消失，不能稳定地持续存在，因而不利于学生观察。

本实用新型的目的，在于将上述自然界中不能稳定存在的现象带进课堂，在实验室环境中形成稳定存在的浮在液面上的滚动液珠，让学生仔细观察，以引起学生对研究自然界的更大兴趣。

本实用新型的设计方案为：安装有一个平台；安装一套将液体流注在上述平台上的液体流出装置；配置将液珠滴在上述平台上的液珠滴注装置；在上述平台的下方，安装一个贮液容器，其中贮有液体物质。

所述平台的面积应大于25平方厘米；平台底部垫有减振材料；平台平面与水平面的夹角为0°至10°之间。平台可以用釉面瓷砖、玻璃、塑料材料制作。

液体流出装置由水泵、阀门、导管、整流滤套组成。阀门采用金属材料。整流滤套可用化纤材料或其他疏松渗水材料制作。

液体流出装置也可以仅由水泵和导管组成，但效果稍差。

配置的液珠滴注装置，一是安装在平台上方的滴注细管；二是医用注射器，分别盛放各种不同颜色的液体。两种配置可单独或同时使用。

在贮液容器的底部安装有调节螺丝，用以调节平台的倾斜角度。

液体物质是水或盐水，或其他液体。

液体与大地之间通过一根地线在电气上相连通。也可以用手触及金属制的阀门达到相同的效果。

液体被水泵加压提升至较高位置后，悬空而下，在重力作用下自然流落在平台上，调节流量使液流在平台上形成具有环状波纹的液面；另将液珠滴在上述液面上，液珠即在液面的环状波纹凹处滚动并持续存在。

液面滚动液珠演示仪的优点在于，液珠可以持续存在，十分有利于学生观察。浮动在液面上的液珠直径可在0.2毫米至8毫米之间，可持续存在数秒至数小时；可同时存在多个液珠，最多可达20个左右；液珠之间或作弹性碰撞，或碰撞后湮灭，或碰撞后合并为较大的液珠，或互相持续接触；液珠以一条铅垂线为轴、在同一个圆周内来回摆动，同时每一个液珠本身又以通过液珠中心且平行于水平面的轴自转；颜色不同的液珠合并后，显现出各种花纹，最典型的是呈现左右两种不同颜色的半球。上述景观无疑对学生有很大吸引力。

附图为一种优选实施方案的示意图。图中标号说明如下：

1——贮液容器    2——液体物质(盐水)3——水泵防振垫

4——水泵        5——阀门          6——阀门

7——软管        8——导管          9——整流滤套

10—滴注细管     11——平台         12——平台防振垫  

13——调节罗丝   14——电源线(含地线)

参见附图。盐水2由水泵4加压，在三通阀门5和6分为两路，一路经软管7、导管8，流进整流滤套9，然后自然流落在平台11的中央。由于水流从上往下有一定的冲击力，将会在平台上冲出一圈波纹，调整阀门5可使波纹趋于稳定。在表面张力作用下，平台11上会滞留一层厚度2毫米左右的流动水层。流水最后流回贮液容器1，如此不断循环。另一路在阀门6控制下，在滴注细管10滴出水珠，阀门6可以控制水珠是否滴出或滴出的快慢。另准备数个医用注射器，分别盛装红、蓝等不同颜色的水，用手工操作将不同颜色的水珠滴在平台上。

本实施方案中，整流滤套9用化纤地毯缝制；平台11为一块15×15厘米的釉面瓷砖；盐水含食盐0.1％；滴注细管10的内径为0.1至0.5毫米。水泵电源为220伏交流电。电源线附有地线。