本發(fā)明涉及一種韋森堡效應(yīng)的實驗裝置,具體地說是一種可以用來實驗圓棒在高分子液體中旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的實驗用具,屬于教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在日常生活中通常將一根圓棒插在液體中進(jìn)行旋轉(zhuǎn),液體會因為慣性的作用甩向容器壁,在棒的周圍形成凹陷下去的液面,然而有一種不太為人知的與之相反的現(xiàn)象——韋森堡效應(yīng)。
韋森堡效應(yīng)又稱包軸效應(yīng),當(dāng)插在高分子液體中的圓棒旋轉(zhuǎn)時,高分子液體沒有因為慣性作用而甩向容器壁附近,反而環(huán)繞在棒附近,出現(xiàn)沿棒向上爬的“爬桿”現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為韋森堡效應(yīng)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因被歸結(jié)為高分子液體是一種具有彈性的液體??梢韵胂笤谛D(zhuǎn)流動時,具有彈性的大分子鏈會沿著圓周方向取向和出現(xiàn)拉伸變形,從而產(chǎn)生一種朝向軸心的壓力,迫使液體沿棒爬升。然而在中學(xué)的學(xué)習(xí)中卻沒有類似的能夠?qū)嶒烅f森堡效應(yīng)的實驗裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述的不足,本發(fā)明提供了一種韋森堡效應(yīng)的實驗裝置。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種韋森堡效應(yīng)的實驗裝置,是由箱體、箱蓋、轉(zhuǎn)動軸、馬達(dá)、聯(lián)軸器、傳動軸、開關(guān)、電源插口、吸盤和刻度組成,其特征在于:箱蓋蓋在箱體上,在箱蓋對稱的兩側(cè)開有小孔,馬達(dá)安裝于小孔處,開關(guān)安裝于箱蓋上,箱蓋一側(cè)開有電源插口,傳動軸通過聯(lián)軸器與馬達(dá)轉(zhuǎn)動頭相連接,箱體內(nèi)部底面對稱的兩側(cè)開有凹槽,轉(zhuǎn)動軸的一端插在凹槽內(nèi),轉(zhuǎn)動軸另一端開有長方形凹槽,傳動軸自由端有與轉(zhuǎn)動軸凹槽相對應(yīng)的凸臺,在蓋上箱蓋后,轉(zhuǎn)動軸與傳動軸通過相對應(yīng)的凹槽與凸臺相連接,吸盤均勻安裝于箱體底部,刻度刻在箱體的一面上。
所述的箱體由透明材料制成,可以箱體外部清晰看到箱體內(nèi)部的液體變化。
該發(fā)明的有益之處是,該發(fā)明可演示韋森堡效應(yīng),填補了實驗用具上的空缺。在做韋森堡效應(yīng)的實驗開始時,先將箱體用底部的吸盤固定在桌面上,這樣在做實驗的過程中可以確保實驗用具的穩(wěn)定,避免在實驗過程中裝置不穩(wěn)定倒下,對周圍人員造成傷害。采用了電動的方式使得轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn),省下了操作人員轉(zhuǎn)動把手的操作,更加方便快速。采用了傳動軸帶動轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的方式,避免了每次使用都需要將轉(zhuǎn)動軸完全取出,增加了安全性。透明箱體的設(shè)計使得周圍人員可以清晰地從各個方向觀察到實驗現(xiàn)象,而兩個并排容器的設(shè)計可以讓觀察人員同時對兩種不同的液體進(jìn)行觀察,對不同的液體所產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行比較??潭鹊脑O(shè)計可以讓觀察人員將實驗現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,更加的清晰明了。
附圖說明
附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖,
附圖2為本發(fā)明的上部結(jié)構(gòu)示意圖,
附圖3為本發(fā)明的下部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中,1、箱體,2、箱蓋,3、馬達(dá),4、開關(guān),5、吸盤,101、刻度。
圖2中,6、聯(lián)軸器,7、傳動軸,9、電源插口。
圖3中,8、轉(zhuǎn)動軸。
具體實施方式
一種韋森堡效應(yīng)的實驗裝置,是由箱體1、箱蓋2、轉(zhuǎn)動軸8、馬達(dá)3、聯(lián)軸器6、傳動軸7、開關(guān)4、電源插口9、吸盤5和刻度101組成,箱蓋2蓋在箱體1上,在箱蓋2對稱的兩側(cè)開有小孔,馬達(dá)3安裝于小孔處,開關(guān)4安裝于箱蓋2上,箱蓋2一側(cè)開有電源插口9,傳動軸7通過聯(lián)軸器6與馬達(dá)3轉(zhuǎn)動頭相連接,箱體內(nèi)部底面對稱的兩側(cè)開有凹槽,轉(zhuǎn)動軸8的一端插在凹槽內(nèi),轉(zhuǎn)動軸8另一端開有長方形凹槽,傳動軸7自由端有與轉(zhuǎn)動軸8凹槽相對應(yīng)的凸臺,在蓋上箱蓋2后,轉(zhuǎn)動軸8與傳動軸7通過相對應(yīng)的凹槽與凸臺相連接,吸盤5均勻安裝于箱體1底部,刻度101刻在箱體1的一面上。
該裝置在工作時,先將箱體1用底部的吸盤5固定在桌面上,確認(rèn)牢靠后由操作人員將兩種高分子液體分別倒入兩個箱體1中,然后蓋上箱蓋2,將電源線插入電源插口9,打開開關(guān)4,轉(zhuǎn)動軸8在傳動軸7的帶動下開始旋轉(zhuǎn)透過箱體1觀察箱體1中兩個容器中的高分子液體產(chǎn)生的現(xiàn)象,并通過觀察箱體1外的刻度101來記錄液體“爬桿”的高度
對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo),在不脫離本發(fā)明的原理與精神的情況下,對實施方式所進(jìn)行的改變、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。