一种用于教学的液体压强实验设备的制作方法

1.本发明涉及一种实验设备，特别是公开一种用于教学的液体压强实验设备。


背景技术：

2.在初中阶段，老师需要结合课本为初中学生讲解液体压强原理，液体压强原理可表述为：液体内部向各个方向都有压强，压强随液体深度的增加而增大，同种液体在同一深度的各处，各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关，密度越大，液体的压强越大。但是老师只是单纯的结合课本告诉初中学生，同种液体，深度越深，压强越大，液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度)和深度，而和液体的质量、体积没有直接的关系，学生并不能够很好的理解，从而教学效果不够理想。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种能够让学生更好的理解液体压强原理、能够提高教学效果的用于教学的液体压强实验设备。
4.本发明是这样实现的：一种用于教学的液体压强实验设备，包括：底座，其上连接有支撑杆；实验框，其连接在底座上；支杆，其连接在支撑杆上；实验组件，其连接在实验框上；观察组件，其连接在底座上，观察组件和实验组件连接。
5.在本发明的一个优选实施例中，实验组件包括密封软管，其滑动式连接在实验框上；气囊，其连接在密封软管上，气囊位于实验框内；通气管，其连接在气囊上，通气管与实验框滑动式连接。
6.在本发明的一个优选实施例中，观察组件包括u型管，其连接在底座上，u型管与通气管连接；第一浮板，其滑动式连接在u型管内；作用杆，其连接在第一浮板上。
7.在本发明的一个优选实施例中，还包括辅助组件，辅助组件包括导向板，其设有多个，其连接在u型管上；滑杆，其滑动式连接在导向板内；第一弹簧，其连接在滑杆与导向板之间；按钮，其连接在导向板内壁上，按钮与滑杆配合；观察灯，其连接在导向板上，观察灯与按钮之间电性连接。
8.在本发明的一个优选实施例中，还包括加水组件，加水组件包括楔形杆，其滑动式连接在u型管上；第二弹簧，其连接在楔形杆与u型管之间；第一连接杆，其设有两个，其连接在实验框上；水箱，其连接在两个第一连接杆之间；水泵，其连接在水箱内，水泵与实验框相连通。
9.在本发明的一个优选实施例中，还包括升降组件，升降组件包括变速箱，其连接在支杆上；第一转轴，其连接在变速箱的输入轴上；第二转轴，其连接在变速箱的输出轴上；套杆，其转动式连接在支撑杆上；锥齿轮组，其连接在套杆和第二转轴之间；菱形杆，其连接在套杆上；丝杆，其滑动式连接在菱形杆外壁，丝杆与气囊转动式连接；连接架，其通过螺纹连接的方式连接在丝杆外壁，连接架与实验框内壁固定连接。
10.在本发明的一个优选实施例中，还包括传动组件，传动组件包括直齿轮，其连接在
第一转轴上；导杆，其连接在实验框内；第二浮板，其滑动式连接在导杆上；第二连接杆，其连接在第二浮板上；齿条，其连接在第二连接杆上，齿条与直齿轮啮合。
11.在本发明的一个优选实施例中，第二浮板的形状为弧形。
12.(3)有益效果
13.1、通过将清水倒入实验框内，并间歇性向下按压气囊，使气囊处于水内的不同深度，由于水的压强作用，会对气囊进行挤压，气囊内的气体随之进入u型管内推动第一浮板向上移动，通过查看气囊处于水内的不同深度处时，第一浮板所处的高度，从而能够直观得出液体压强原理，进而能够让学生更好的理解液体压强原理、能够提高教学效果。
14.2、通过观察气囊处于水内的不同深度处时，观察灯亮起的数量，从而能够更加直观得出液体压强原理，进而能够让学生进一步的理解液体压强原理、能够进一步提高教学效果。
15.3、通过水泵能够将清水注入实验框内，通过查看随着水体积的增大，气囊一直与水平面保持相同的距离时，楔形杆能否移动，能够更为直观得出液体压强原理，从而能够让学生再进一步的理解液体压强原理、能够再进一步提高教学效果。
16.4、通过丝杆和连接架的配合，能够防止气囊漂浮在水面上，通过转动第一转轴能够驱动丝杆转动，丝杆转动时能够向上移动，丝杆向上移动带动气囊向上移动，从而无需老师手动对一直对气囊进行按压，进而能够便于进行液体压强实验。
17.5、通过水泵将清水注入实验框内，在水的推动作用下能够使第二浮板向上移动，第二浮板向上移动能够驱动第一转轴转动，从而无需老师手动转动第一转轴，进而能够更加便于进行液体压强实验。
附图说明
18.图1为本发明的立体结构示意图。
19.图2为本发明的实验组件立体结构示意图。
20.图3为本发明的观察组件立体结构示意图。
21.图4为本发明的辅助组件立体结构示意图。
22.图5为本发明的加水组件立体结构示意图。
23.图6为本发明的升降组件立体结构示意图。
24.图7为本发明的传动组件立体结构示意图。
25.其中：1
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底座，2
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支撑杆，3
‑
实验框，4
‑
支杆，5
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实验组件，51
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密封软管，52
‑
通气管，53
‑
气囊，6
‑
观察组件，61
‑
u型管，62
‑
第一浮板，63
‑
作用杆，7
‑
辅助组件，71
‑
导向板，72
‑
滑杆，73
‑
第一弹簧，74
‑
按钮，75
‑
观察灯，8
‑
加水组件，81
‑
楔形杆，82
‑
第二弹簧，83
‑
第一连接杆，84
‑
水箱，85
‑
水泵，9
‑
升降组件，91
‑
变速箱，92
‑
第一转轴，93
‑
第二转轴，94
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套杆，95
‑
锥齿轮组，96
‑
菱形杆，97
‑
丝杆，98
‑
连接架，10
‑
传动组件，101
‑
直齿轮，102
‑
导杆，103
‑
第二浮板，104
‑
第二连接杆，105
‑
齿条。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
27.实施例1
28.根据图1
‑
3所示，本发明包括有底座1、支撑杆2、实验框3、支杆4、实验组件5和观察组件6，底座1顶部左前侧连接有支撑杆2，底座1顶部左侧连接有实验框3，支撑杆2顶部连接有支杆4，实验框3上设有实验组件5，底座1顶部右侧设有观察组件6，观察组件6和实验组件5连接。
29.实验组件5包括有密封软管51、通气管52和气囊53，实验框3左侧上部滑动式连接有密封软管51，密封软管51底端连接有气囊53，气囊53位于实验框3内，气囊53上连接有通气管52，通气管52与实验框3滑动式连接。
30.观察组件6包括有u型管61、第一浮板62和作用杆63，底座1顶部右侧连接有u型管61，u型管61与通气管52连接，u型管61内的右侧滑动式连接有第一浮板62，第一浮板62顶部连接有作用杆63。
31.当老师要为学生讲解液体压强原理时，可使用本设备，初始时，气囊53位于实验框3内较低位置，老师可先将第一浮板62从u型管61内取出，接着向u型管61内倒入适量的清水，然后将第一浮板62放回u型管61内，随后将清水倒入实验框3内，气囊53随之漂浮在水面上，老师可手动间歇性向下按压气囊53，使气囊53处于水内的不同深度，由于水的压强作用，会对气囊53进行挤压，气囊53内的气体随之经通气管52进入u型管61内，由于气体的作用能够推动u型管61的内的水向第一浮板62方向移动，在水的推动作用下，第一浮板62随之向上移动，通过查看气囊53处于水内的不同深度处时，第一浮板62所处的高度，从而能够直观得出液体压强原理。如此通过将清水倒入实验框3内，并间歇性向下按压气囊53，使气囊53处于水内的不同深度，由于水的压强作用，会对气囊53进行挤压，气囊53内的气体随之进入u型管61内推动第一浮板62向上移动，通过查看气囊53处于水内的不同深度处时，第一浮板62所处的高度，从而能够直观得出液体压强原理，进而能够让学生更好的理解液体压强原理、能够提高教学效果。
32.根据图1和图4所示，本发明包括有还包括有辅助组件7，辅助组件7包括有导向板71、滑杆72、第一弹簧73、按钮74和观察灯75，u型管61右前侧的上部竖向连接有多个导向板71，导向板71内滑动式连接有滑杆72，滑杆72与导向板71之间左右对称的连接有两个第一弹簧73，导向板71前侧内壁连接有按钮74，按钮74与滑杆72配合，导向板71前侧面连接有观察灯75，观察灯75与按钮74之间电性连接。
33.初始时，第一浮板62将最下侧的导向板71堵住，随着u型管61内水位的上升和第一浮板62向上移动，第一浮板62则不堵住导向板71，清水随之进入导向板71内，在水的推动作用下，滑杆72随之向前移动，第一弹簧73随之压缩，当滑杆72向前移动至与按钮74接触时，观察灯75随之亮起，通过观察气囊53处于水内的不同深度处时，观察灯75亮起的数量，从而能够更加直观得出液体压强原理，进而能够让学生进一步的理解液体压强原理、能够进一步提高教学效果。当u型管61内水位下降和第一浮板62向下移动复位时，在第一弹簧73的作用下，能够使滑杆72向后移动复位与按钮74脱离，观察灯75随之关闭。
34.根据图1和图5所示，本发明还包括有加水组件8，加水组件8包括有楔形杆81、第二弹簧82、第一连接杆83、水箱84和水泵85，u型管61右侧上部滑动式连接有楔形杆81，作用杆63与楔形杆81接触，楔形杆81与u型管61之间连接有第二弹簧82，实验框3右侧外壁前后对称的连接有两个第一连接杆83，两个第一连接杆83之间连接有水箱84，水箱84内安装有水泵85，水泵85与实验框3相连通。
35.当气囊53处于水内的不同深度处时，能够使第一浮板62向上移动，作用杆63随之向上移动，作用杆63向上移动能够推动楔形杆81向外移动，第二弹簧82随之拉伸，当液体压强与液体深度之间的关系实验完成后，将清水倒入水箱84内，并启动水泵85将清水注入实验框3内，且老师手动使气囊53向上移动一直与水平面保持相同的距离，查看随着水体积的增大，气囊53一直与水平面保持相同的距离时，楔形杆81能否移动，能够更为直观得出液体压强原理，当无需向实验框3内注水时，关闭水泵85即可。如此通过水泵85能够将清水注入实验框3内，通过查看随着水体积的增大，气囊53一直与水平面保持相同的距离时，楔形杆81能否移动，能够更为直观得出液体压强原理，从而能够让学生再进一步的理解液体压强原理、能够再进一步提高教学效果。
36.根据图1和图6所示，本发明还包括有升降组件9，升降组件9包括有变速箱91、第一转轴92、第二转轴93、套杆94、锥齿轮组95、菱形杆96、丝杆97和连接架98，支杆4上连接有变速箱91，变速箱91的输入轴与输出轴上分别连接有第一转轴92和第二转轴93，第二转轴93位于第一转轴92的前侧，支撑杆2顶部后侧转动连接有套杆94，套杆94和第二转轴93之间连接有锥齿轮组95，套杆94底端连接有菱形杆96，菱形杆96外壁滑动式连接有丝杆97，丝杆97与气囊53转动式连接，丝杆97外壁通过螺纹连接的方式连接有连接架98，连接架98与实验框3内壁上部固定连接。
37.通过丝杆97和连接架98的配合，能够防止气囊53漂浮在水面上，当要使气囊53向上移动时，可转动第一转轴92，第一转轴92转动通过变速箱91能够使第二转轴93转动，第二转轴93转动通过锥齿轮组95能够使套杆94转动，套杆94转动带动菱形杆96转动，菱形杆96转动带动丝杆97转动，丝杆97转动时能够向上移动，丝杆97向上移动带动气囊53向上移动，从而无需老师手动对一直对气囊53进行按压。如此通过丝杆97和连接架98的配合，能够防止气囊53漂浮在水面上，通过转动第一转轴92能够驱动丝杆97转动，丝杆97转动时能够向上移动，丝杆97向上移动带动气囊53向上移动，从而无需老师手动对一直对气囊53进行按压，进而能够便于进行液体压强实验。
38.根据图1和图7所示，本发明还包括有传动组件10，传动组件10包括有直齿轮101、导杆102、第二浮板103、第二连接杆104和齿条105，第一转轴92上连接有直齿轮101，实验框3内底部后侧左右对称的连接有两个导杆102，两个导杆102之间滑动式连接有第二浮板103，第二浮板103的形状为弧形，第二浮板103顶部连接有第二连接杆104，第二连接杆104上连接有齿条105，齿条105与直齿轮101啮合。
39.当液体压强与液体深度之间的关系实验完成后，使水泵85将清水注入实验框3内时，实验框3内的水位随之上升，当水与第二浮板103接触后，水位继续上升能够推动第二浮板103向上移动，由于第二浮板103的形状为弧形，所以第二浮板103不会挤压气囊53，第二浮板103向上移动通过第二连接杆104能够使齿条105向上移动，齿条105向上移动能够使直齿轮101转动，直齿轮101转动带动第一转轴92转动，从而无需老师手动转动第一转轴92，进而能够更加便于进行液体压强实验。如此通过水泵85将清水注入实验框3内，在水的推动作用下能够使第二浮板103向上移动，第二浮板103向上移动能够驱动第一转轴92转动，从而无需老师手动转动第一转轴92，进而能够更加便于进行液体压强实验。
40.以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。