托里拆利实验演示器制造技术

本实用新型专利技术的盛汞容器是用橡皮塞（６）密封的玻璃瓶（４），瓶颈部有哈夫式紧固件（１３）把玻璃瓶（４）、瓶塞（６）、保护托板（９）连成一个整体：托板（９）两侧瓶塞上插入玻璃管（７）和进气管（１５），通过气门芯（３７）打气，用压力灌注水银柱，关闭二通开关（８），使玻璃管密封，做倾斜试验时，瓶座在偏心轴线上摆动，使瓶中的汞液面与标尺（３）的０点位置不变，提高实验的精度和直观效果。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术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》技术专利，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。本技术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。本技术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。本技术的优点是结构简单、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。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图说明图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技术(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。进气阀门(17)用螺母(34)、垫片(33)固定在支架(2)上，用胶管(16)和进气管(15)连接，进气阀门(17)是改进的自行车进气机构(图4)，其特征在于气门芯(37)上橡皮管(35)的一头是封闭的，进气是通过小缝(36)、经胶管(16)进入盛汞的玻璃瓶(4)，使水银徐徐上升到托里拆利玻璃管二通开关(8)以上，停止进气，并关闭开关(8)，松动气门芯螺母(38)，玻璃管中水银柱下落，出现托里拆利真空，通过标尺(3)和指示针(29)读出水银柱高度数字。松动碟形螺母(20)，使演示器主体在弧形槽(21)内倾斜，通过标尺和指示针可读出相同水银柱高度数字。所读数字就是该地区的大气压数据，打开二通开关(8)，开关上面的水银柱下降，最后把玻璃管内的全部汞液返回盛汞玻璃瓶(4)，完成托里拆利的演示。本技术最佳实施例的盛汞玻璃瓶内径为54mm，水银深度18mm，玻璃管内径5.7mm，长1000mm，其中二通开关下段长920mm，上段80mm，偏心距d为4.8－4.9mm，标尺用厘米刻度尺，气筒打气，二通开关为实验室常用的玻璃二通开关。权利要求1.一种托里拆利实验演示器，包括座板(1)、支架(2)、标尺(3)、盛汞容器(4)、保护托板(9)，其特征在于盛汞容器是用橡皮塞(6)密封的玻璃瓶(4)，瓶颈部有哈夫式紧固件(13)把玻璃瓶(4)、瓶塞(6)、保护托板(9)连接成一个整体；在保护托板(9)的两侧瓶塞(6)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)，倾斜试验的偏心轴线是r+d。2.根据权利要求1所述的托里拆利实验演示器，其特征在于托里拆利玻璃管(7)是两头开口的直管，由上、下两段组成，下段顶端和上段下端分别连接二通开关(8)。3.根据权利要求1所述的托里拆利实验演示器，其特征在于进气阀门(17)的气门芯(37)上的橡皮管(35)是封密的，由橡皮管上的小缝(36)进气。专利摘要本技术的盛汞容器是用橡皮塞(6)密封的玻璃瓶(4)，瓶颈部有哈夫式紧固件(13)把玻璃瓶(4)、瓶塞(6)、保护托板(9)连成一个整体；托板(9)两侧瓶塞上插入玻璃管(7)和进气管(15)，通过气门芯(37)打气，用压力灌注水银柱，关闭二通开关(8)，使玻璃管密封，做倾斜试验时，瓶座在偏心轴线上摆动，使瓶中的汞液面与标尺(3)的0点位置不变，提高实验的精度和直观效果。文档编号G09B23/08GK2116940SQ9221309公开日1992年9月23日 申请日期1992年1月16日 优先权日1992年1月16日专利技术者曹健, 曹卫兵 申请人:曹健, 张家港市斜桥中学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种托里拆利实验演示器，包括座板（１）、支架（２）、标尺（３）、盛汞容器（４）、保护托板（９），其特征在于盛汞容器是用橡皮塞（６）密封的玻璃瓶（４），瓶颈部有哈夫式紧固件（１３）把玻璃瓶（４）、瓶塞（６）、保护托板（９）连接成一个整体；在保护托板（９）的两侧瓶塞（６）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），倾斜试验的偏心轴线是ｒ＋ｄ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹健，曹卫兵，
申请(专利权)人：曹健，张家港市斜桥中学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]