一種水往高處走的科普裝置，包括：支架、水池、透明硬筒、卡扣、膠管、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述水池與轉(zhuǎn)軸的一側(cè)安裝在所述支架上，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述透明硬筒并與所述透明硬筒固定連接；所述轉(zhuǎn)軸的一端與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一端連接，所述轉(zhuǎn)軸的另一端與所述水池的內(nèi)部側(cè)壁上的支撐槽連接；所述透明硬筒的底部浸入所述水池的水平面以下；本實(shí)用新型專利技術(shù)采用巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠通過增減卡扣的方式來增、減膠管纏繞的密度，使學(xué)生明白水如果要上升的角度越大，膠管纏繞的密度就要越大，通過手動和電動兩種不同的驅(qū)動方式，使用起來方便舒適，且能夠拆裝并反復(fù)使用，使學(xué)生更能切身體會實(shí)驗(yàn)的原理，體會科技的力量和實(shí)驗(yàn)的樂趣。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)專利涉及一種科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置
，尤其是一種水往高處走的科普裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)巧妙，通過簡單的操作展示，就能將阿基米德螺旋泵的科學(xué)原理完美的表達(dá)出來，不僅有利于學(xué)生們的直觀學(xué)習(xí)，降低教育工作者的勞動強(qiáng)度，還能加深學(xué)生對科學(xué)知識的印象。
技術(shù)介紹
阿基米德是古希臘時(shí)期的科學(xué)家，也是有史以來水泵的最先專利技術(shù)者，他生活使其的敘拉古經(jīng)濟(jì)空前繁榮，科學(xué)研究之風(fēng)甚濃，城里的許多人對哲學(xué)、自然科學(xué)、幾何學(xué)等頗有研究，有一天，阿基米德乘坐木船，在尼羅河上緩緩地行駛，他看到一群人在用木桶拎水，便問道：“他們干嘛要拎水？”船夫回答說：“河床地勢低，農(nóng)田地勢高，農(nóng)民只好拎水澆地了。”可如此這樣的拎水，效率太低，澆一丘田地不知要拎多少桶水，阿基米德心中便產(chǎn)生了對農(nóng)民的同情心；回家后，阿基米德開始思考這一問題，漸漸地，在阿基米德的腦海中產(chǎn)生了一個(gè)設(shè)想：“做一個(gè)大螺旋，把它放在一個(gè)圓筒里.這樣，螺旋轉(zhuǎn)起來后，水不就可以沿著螺旋溝帶到高處去了嗎？”經(jīng)阿基米德的指點(diǎn)，木匠制出了一個(gè)怪玩意兒，阿基米德將這個(gè)東西搬到河邊，并把它的一頭放進(jìn)河水里，然后輕輕地?fù)u動手柄.“咕嚕嚕”，只見河水在搖動手柄的同時(shí)，從怪東西的頂端不斷地涌出來，河水果然往高處流了；這個(gè)自然科學(xué)看似復(fù)雜，其實(shí)科學(xué)原理十分簡單，苦于至今沒有科普裝置能夠全方位的展示這項(xiàng)科學(xué)原理，使得老師在講解的過程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力，學(xué)生們也印象不深。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是，提供一種水往高處走的科普裝置，解決了傳統(tǒng)教學(xué)及科普過程中對單純、枯燥的文字介紹難以理解的不足，該技術(shù)的專利技術(shù)不僅加深了讀者的印象，降低了教育工作者的教學(xué)強(qiáng)度，且其設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，造價(jià)低，易于展示，適合科普推廣；一種水往高處走的科普裝置，包括：支架、水池、透明硬筒、卡扣、膠管、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動機(jī)構(gòu)；作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述卡扣是一種開口能卡在所述透明硬筒上，且?guī)в袌A孔的防風(fēng)扣；作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述支架的材質(zhì)為不銹鋼，有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，不因水銹導(dǎo)致結(jié)構(gòu)腐蝕；所述透明硬筒采用玻璃材質(zhì)，透明效果佳，有利于觀察水往上流的動態(tài)效果；作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述支架上還設(shè)置有上層桿和下層桿，通過上、下層桿的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)不同梯度下的水往上流的實(shí)驗(yàn)效果；作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述上層桿和下層桿的中間部位還設(shè)置有凹槽，用于卡住所述的轉(zhuǎn)軸，減少橫向位移；作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)為一個(gè)搖把機(jī)構(gòu)；作為另一種優(yōu)選實(shí)施例，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用齒輪配合微型減速機(jī)；作為一種舉例說明，所述支架上還設(shè)置有一個(gè)水槽，用于承接實(shí)驗(yàn)過程中，上流水的存儲，不至于浪費(fèi)；作為一種舉例說明，所述水槽頂部設(shè)置有漫水溢出口，當(dāng)水位過高的時(shí)候，通過溢出口再重新流入所述水池中；所述水池與轉(zhuǎn)軸的一側(cè)安裝在所述支架上，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述透明硬筒并與所述透明硬筒固定連接；所述轉(zhuǎn)軸的一端與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一端連接，所述轉(zhuǎn)軸的另一端與所述水池的內(nèi)部側(cè)壁上的支撐槽連接；所述透明硬筒的底部浸入所述水池的水平面以下；所述卡扣安裝在所述透明硬筒上，所述膠管穿過所述卡扣上的圓孔后纏繞在所述透明硬筒上；所述卡扣至少安裝在所述透明硬筒的頂部和底部，保證所述膠管能夠侵入所述水池的水平面下；所述透明硬筒的頂部高過所述水槽，方便所述上流水的存儲；為了形象的說明該技術(shù)的工作原理，現(xiàn)通過下述幾組優(yōu)選實(shí)施例舉例說明工作原理如下：①低梯度手驅(qū)動動力實(shí)驗(yàn)效果，參照圖1所示，把所述轉(zhuǎn)軸的一側(cè)放到所述支架中下層桿的凹槽上，轉(zhuǎn)軸的另一端支在支撐槽上，驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用搖把驅(qū)動，用手搖動搖把轉(zhuǎn)動，下邊水盆的水就會通過膠管往上走，從膠管上端口流出，進(jìn)入所述水槽內(nèi)；②高梯度手驅(qū)動動力實(shí)驗(yàn)效果，參照圖2所示，把所述轉(zhuǎn)軸的一側(cè)支在所述支架中上層桿的中間凹槽上，重新移動所述水池到合適的位置，保證所述透明硬管的底部始終處于所述水池的水平面下方，還是采用搖把的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，用手搖搖把轉(zhuǎn)動，因?yàn)榻嵌葍A斜發(fā)生了改變，也就是陡了，這時(shí)，水能否從低往高流要取決與所述膠管的纏繞密度，如果走不到最上邊，就不能從膠管上端口流出，水只能從所述膠管的下端口流到膠管中間某個(gè)位置，而不能上升到膠管的上端口；③高梯度高膠管密度手驅(qū)動力實(shí)驗(yàn)效果，保證實(shí)施例②的實(shí)驗(yàn)條件，只將所述透明硬筒上的所述卡扣數(shù)量增加，這就是需用較長的膠管來纏繞更多的圈數(shù)，雖然驅(qū)動動力仍然是手動，但是因?yàn)樗瞿z管繞圈的纏繞密度變大，水也可以從膠管的上端口流出；④高梯度電力驅(qū)動動力實(shí)驗(yàn)效果，參照圖3所示，保證實(shí)施例②的實(shí)驗(yàn)條件，只將所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)從搖把式的手動換成電機(jī)驅(qū)動減速機(jī)的電力驅(qū)動效果，節(jié)省人力，方便操作；作為一種應(yīng)用舉例說明，所述支架的上層凹槽桿高19.5cm，下層凹槽桿高13.8cm,支撐所述水池底的兩根桿長21.5cm；作為一種應(yīng)用舉例說明，所述膠管采用纏繞不易變形的優(yōu)質(zhì)硅膠管，膠管外徑10mm，內(nèi)徑6mm；作為一種應(yīng)用舉例說明，所述優(yōu)選實(shí)施例①②③中所述轉(zhuǎn)軸支在下層桿凹槽處時(shí)采用4個(gè)卡扣，33cm長的膠管；作為一種應(yīng)用舉例說明，所述轉(zhuǎn)軸支在上層桿凹槽處時(shí)，采用7個(gè)卡扣，57cm長的膠管；且卡扣和膠管應(yīng)大致均勻的分布在轉(zhuǎn)筒上，卡扣的多少不是固定不變的，可以試著增減。作為一種應(yīng)用舉例說明，當(dāng)驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用電驅(qū)動時(shí)，所述供電電源為電池，即兩節(jié)5號1.5v電池，減速機(jī)轉(zhuǎn)速每分鐘58轉(zhuǎn)，扭矩最大1.3kgf.cm，電機(jī)軸2mm，配套使用的大齒輪為40齒齒輪，安裝在馬達(dá)上的小齒輪是9齒齒輪，當(dāng)然齒輪大小有所變化也沒有影響，比如大齒輪用50齒的；本技術(shù)的有益效果：1、本技術(shù)采用巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得操作和觀察學(xué)習(xí)者都能夠輕易的使用和看懂；2、能夠通過增減卡扣(防風(fēng)扣)的方式來增、減膠管纏繞的密度，使學(xué)生明白水如果要上升的角度越大，膠管纏繞的密度就要越大，動力也要相應(yīng)增大，此結(jié)構(gòu)通過前后移動和轉(zhuǎn)動卡扣來調(diào)節(jié)纏繞的膠管，使膠管的長度和位置恰到好處；3、通過手動和電動兩種不同的驅(qū)動方式，使用起來方便舒適，且能夠拆裝并反復(fù)使用，使學(xué)生更能切身體會實(shí)驗(yàn)的原理，體會科技的力量和實(shí)驗(yàn)的樂趣。附圖說明圖1是本技術(shù)一種水往高處走的科普裝置之低梯度手驅(qū)動動力實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本技術(shù)一種水往高處走的科普裝置之高梯本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種水往高處走的科普裝置，其特征在于，包括：支架、水池、透明硬筒、卡扣、膠管、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述卡扣是一種開口能卡在所述透明硬筒上，且?guī)в袌A孔的防風(fēng)扣；所述支架上還設(shè)置有上層桿和下層桿；所述水池與轉(zhuǎn)軸的一側(cè)安裝在所述支架上，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述透明硬筒并與所述透明硬筒固定連接；所述轉(zhuǎn)軸的一端與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的一端連接，所述轉(zhuǎn)軸的另一端與所述水池的內(nèi)部側(cè)壁上的支撐槽連接；所述透明硬筒的底部浸入所述水池的水平面以下；所述卡扣安裝在所述透明硬筒上，所述膠管穿過所述卡扣上的圓孔后纏繞在所述透明硬筒上。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種水往高處走的科普裝置，其特征在于，包括：支架、水
池、透明硬筒、卡扣、膠管、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動機(jī)構(gòu)；
所述卡扣是一種開口能卡在所述透明硬筒上，且?guī)в袌A孔的防風(fēng)
扣；所述支架上還設(shè)置有上層桿和下層桿；
所述水池與轉(zhuǎn)軸的一側(cè)安裝在所述支架上，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述透
明硬筒并與所述透明硬筒固定連接；所述轉(zhuǎn)軸的一端與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)
的一端連接，所述轉(zhuǎn)軸的另一端與所述水池的內(nèi)部側(cè)壁上的支撐槽連
接；所述透明硬筒的底部浸入所述水池的水平面以下；
所述卡扣安裝在所述透明硬筒上，所述膠管穿過所述卡扣上的圓
孔后纏繞在所述透明硬筒上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水往高處走的科普裝置，其特征
在于，所述支架的材質(zhì)為不銹鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水往高處走的科普裝置，其特征
在于，所述透明硬筒采用玻璃材質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水往高處走的科普裝置，其特征
在于，所述上層桿和下層桿的中間部位還設(shè)置有凹槽。
5....
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：涂佳音，
申請(專利權(quán))人：涂佳音，
類型：新型
國別省市：北京;11
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