專利名稱：勻速運(yùn)動(dòng)演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理力學(xué)教學(xué)用具，具體為一種勻速運(yùn)動(dòng)演示器。
背景技術(shù)：
勻速運(yùn)動(dòng)是物理課中必須講授的內(nèi)容，但是教具廠沒有專門生產(chǎn)的教具， 老師們也沒有辦法很好的演示勻速運(yùn)動(dòng)，給學(xué)生們觀察勻速運(yùn)動(dòng)和加深對(duì)該 現(xiàn)象的理解造成了困難。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種勻速運(yùn)動(dòng)演示器，解決沒有演示勻速運(yùn) 動(dòng)的教具的問題。
本實(shí)用新型可以采用以下方案來實(shí)現(xiàn)
勻速運(yùn)動(dòng)演示器，其特征在于，勻速運(yùn)動(dòng)演示器主要是一個(gè)里面封閉有 液體的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，玻璃管幾乎被液體充滿，沒有被液體充滿的部分充滿氣 體；
所述氣體的體積受液體粘稠度和玻璃管粗細(xì)的影響，液體的粘稠度越小氣體的體積越小，玻璃管越細(xì)氣體的體積越小，以保證在轉(zhuǎn)動(dòng)玻璃棒時(shí)，氣 體能形成一個(gè)氣泡。
所述玻璃管上標(biāo)有均勻的記號(hào)。
所述液體為有顏色的液體。
所述勻速運(yùn)動(dòng)演示器，還具有支架。
所述支架最上部是一個(gè)卡口，用來卡住玻璃管，卡口通過轉(zhuǎn)軸連接支撐 桿，支撐桿固定在底座上。
所述支撐桿，為伸縮桿。 使用方法
將玻璃管不水平放置，氣泡在浮力的作用下，向玻璃管上方運(yùn)動(dòng)。待氣 泡運(yùn)動(dòng)到玻璃管一端，迅速旋轉(zhuǎn)玻璃管，使有氣泡的一端朝下，將玻璃管卡 在支架的卡口上。
氣泡所受浮力的方向指向玻璃管上方，氣泡在浮力的作用下沿玻璃管向 上運(yùn)動(dòng)。
氣泡的質(zhì)量很小，可以忽略掉它的慣性和重力，這樣一來氣泡的運(yùn)動(dòng)完 全體現(xiàn)為氣泡上方液體和氣泡下方液體的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，對(duì)流運(yùn)動(dòng)因重力產(chǎn)生的 壓力差而產(chǎn)生。
氣泡在運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定的過程中不斷變換所接觸的液體，因?yàn)橐后w與玻璃管壁 各處之間的力學(xué)關(guān)系近似，不同之處宏觀上可以忽略，所以可視為氣泡在運(yùn) 動(dòng)過程中所捧觸的液體的力學(xué)關(guān)系相同，因此對(duì)流過程及速度可視為相同，最終體現(xiàn)為氣泡的運(yùn)動(dòng)速度相同，為勻速運(yùn)動(dòng)。
在氣泡運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定，形狀略有變化的情況下，根據(jù)基本的力學(xué)常識(shí)可以 得知，由于氣泡的體積在運(yùn)動(dòng)過程中不發(fā)生變化，所以浮力為定值，即氣泡 上下方液體間的壓力差不變，由壓力差產(chǎn)生的對(duì)流運(yùn)動(dòng)的速度基本不變，氣 泡的運(yùn)動(dòng)仍可視為勻速運(yùn)動(dòng)。
通過調(diào)節(jié)玻璃管的傾斜度可以調(diào)節(jié)氣泡的運(yùn)動(dòng)速度。玻璃管的傾斜度通 過調(diào)節(jié)玻璃管卡在卡口上的位置和調(diào)節(jié)支撐桿的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
有益效果
本實(shí)用新型非常巧妙的利用了質(zhì)量非常小，可視為沒有重力和慣性的氣 泡作為觀察對(duì)象；更加巧妙的利用了液體在氣泡上下方引起對(duì)流的力學(xué)關(guān)系 可視為不隨氣泡的運(yùn)動(dòng)而變化的特點(diǎn)，輕易地實(shí)現(xiàn)了對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)的演示。
為教學(xué)中演示勻速運(yùn)動(dòng)提供了合適的教具，使學(xué)生可以非常直觀的觀察 到勻速運(yùn)動(dòng)，并引發(fā)學(xué)生對(duì)浮力、液體對(duì)流、重力、慣性等方面的思考，激 發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參照?qǐng)Dl，勻速運(yùn)動(dòng)演示器有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的玻璃管1，長(zhǎng)度為1.5米，直徑 為0.1米。里面有含有少量紅色墨水的水2，并有體積為0.01立方米左右的空 氣。旋轉(zhuǎn)玻璃管1時(shí)形成氣泡3。玻璃管1上按厘米標(biāo)有刻度記號(hào)。
勻速運(yùn)動(dòng)演示器，還具有支架，支架最上部是一個(gè)卡口 5，卡住玻璃管1。 卡口 5通過轉(zhuǎn)軸6連接支撐桿7，支撐桿7為類似于電視機(jī)室內(nèi)天線結(jié)構(gòu)的伸 縮桿。
支撐桿7固定在底座4上。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu) 點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述 實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型 精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn) 都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán) 利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1、勻速運(yùn)動(dòng)演示器，其特征在于，勻速運(yùn)動(dòng)演示器主要是一個(gè)里面封閉有液體的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，玻璃管被液體充滿，沒有被液體充滿的部分充滿氣體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的勻速運(yùn)動(dòng)演示器，其特征在于，所述液體為有 顏色的液體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的勻速運(yùn)動(dòng)演示器，其特征在于，所述勻速運(yùn)動(dòng) 演示器，還具有支架。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的勻速運(yùn)動(dòng)演示器，其特征在于，所述玻璃管上 標(biāo)有均勻的記號(hào)。
專利摘要勻速運(yùn)動(dòng)演示器涉及一種物理力學(xué)教學(xué)用具，具體為一種勻速運(yùn)動(dòng)演示器。勻速運(yùn)動(dòng)演示器主要是一個(gè)里面封閉有液體的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，玻璃管被液體充滿，沒有被液體充滿的部分充滿氣體。本實(shí)用新型非常巧妙的利用了質(zhì)量非常小，可視為沒有重力和慣性的氣泡作為觀察對(duì)象；更加巧妙的利用了液體在氣泡上下方引起對(duì)流的力學(xué)關(guān)系可視為不隨氣泡的運(yùn)動(dòng)而變化的特點(diǎn)。輕易地實(shí)現(xiàn)了對(duì)勻速運(yùn)動(dòng)的演示。為教學(xué)中演示勻速運(yùn)動(dòng)提供了合適的教具，使學(xué)生可以非常直觀的觀察到勻速運(yùn)動(dòng)，并引發(fā)學(xué)生對(duì)浮力、液體對(duì)流、重力、慣性等方面的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
文檔編號(hào)G09B23/08GK201237847SQ20082005576
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者周惠中 申請(qǐng)人:上海外國語大學(xué)附屬大境中學(xué)