ТДЭ 1-5. Общее оборудование физического кабинета. Гальванические элементы и аккумуляторы. Школьный распределительный щит
 Скачать 6.9 Mb.
|
|
5. Дифракция света. Установку на скамье аппарата собирают для этого опыта в таком же порядке, как и для демонстрации дисперсии света, с той лишь разницей, что вместо призмы ставят перед объективом дифракционную решётку, имеющую 50 или 100 штрихов на миллиметр. При этом щель должна быть установлена параллельно штрихам дифракционной решётки. Демонстрацию дифракции света от нити проводят аналогично опыту с бипризмой, причём нить (тонкий волос) располагают в том месте установки, где должно находиться ребро бипризмы в описанном выше опыте. При демонстрации явлений интерференции и дифракции света необходимо обратить внимание на тщательность затемнения аудитории, где проводятся опыты. 6. Поляризация света. Схема расположения приборов для демонстрации явлений поляризации света показана на рисунке 13. Сама же установка представлена на рисунке 14, где между поляроидами помещён небольшой винтовой пресс, сжимающий пластинку из органического стекла. В этой установке объектив располагают за поляроидом так, чтобы на экране получилось резкое изображение объекта, освещённого с помощью конденсора. Затем постепенно вращают один из поляроидов в его оправе. Тогда на экране будут наблюдаться явления интерференции поляризованного света в виде разноцветно окрашенной картины, по которой, в частности, можно судить о распределений напряжений при сдавливании пластинки из органического стекла винтовым прессом. Хранение аппарата и уход за ним Хранить проекционный фонарь со всеми деталями к нему рекомендуется в закрытом шкафу. Оптика аппарата (линзы объектива, призма или плоское зеркало, линзы конденсора) должна быть всегда чистой. Нельзя касаться полированных поверхностей оптики пальцами, протирать бумагой, а также и замшей, как это рекомендуется в некоторых руководствах. Для чистки оптики необходимо иметь чистую, стиранную полотняную ткань. Если поверхность линз загрязнена настолько, что при рассмотрении в отражённом свете на ней виды пятна (обычно следы прикосновения пальцев), то перед протиркой ткань можно слегка смочить в денатурированном спирте. Если поверхность стекла покрыта только пылью, то для чистки лучше всего воспользоваться мягкой кисточкой. Необходимо также содержать в чистоте и металлические части аппарата. Во время демонстрации на металлические части аппарата (направляющие трубки скамьи, выдвижные стержни, рейторы и т.д.) может попасть вода, что обычно приводит при плохом уходе к ржавлению отдельных частей. Поэтому прибор надо после работы насухо вытереть. Трущиеся детали (например, направляющие трубки и стержни скамьи, приспособление для регулировки положения источника света, приспособление у рейтеров для регулировки положения объектива) должны быть всегда смазаны тонким слоем бескислотного технического вазелина.  Вакуумный насос Комовского 1. Назначение прибора Насос предназначен для создания разрежения и давления воздуха в сосуде. Насос может быть применён при опытах с трубкой Ньютона, магдебургскими тарелками, фонтаном в пустоте, героновым шаром, бароскопом, манометром и другими приборами и установками, требующие пониженного или повышенного давления. 2. Технические данные Остаточное давление, создаваемое насосом, - 0,0004 Мпа (3 мм рт. ст.) Избыточное давление, создаваемое насосом, - 0,4 Мпа (4 кгс/см2). 3. Комплектность В комплект изделия входят: 1) насос, смонтированный на под ставке -1шт. 2) маховик с ручкой -1шт. 3) шланг : -1шт. 4  ) руководство по эксплуатации -1экз. 4. Устройство и действие насоса Насос (рис. 1 и 2) состоит из цилиндра Ц, внутри которого движется вверх и вниз поршень П, приводимый в движение с помощью кривошипа К и шатуна Ш. К нижнему отверстию цилиндра с помощью пружины прижимается дно Д, которое одновременно служит и клапаном. При верхнем положении поршня открывается боковое отверстие, прорезанное в цилиндре и сообщающееся с трубкой В, которая соединяется во время опыта с разрежаемым пространством. Вся система цилиндра с поршнем помещается в сосуд, наполненный маслом. Ход поршня рассчитан таким образом, что при своём нижнем положении поршень нажимает на клапан - дно, открывает его и сам некоторой своей частью выходит в пространство с маслом. Работа прибора происходит по принципу отсечки: во время хода поршня вверх между ним и дном цилиндра образуется разрежённое пространство, куда водит воздух в тот момент, когда поршень дойдёт до начала боковой щели Т Ц. При обратном движении поршень закрывает эту боковую щель в цилиндре и таким образом отсекает вошедший воздух, сдавливая его и выталкивая в пространство, с маслом. Воздух выходит наружу через ниппель Н. Таким образом при вращении маховика воздух всасывается через ниппель В и нагнетается через ниппель Н при движении поршня вниз. 5. Подготовка насоса к работе Получив новый насос, необходимо резиновую трубку снять с обоих ниппелей. Для работы насоса надеть резиновую трубку на всасывающий ниппель, если предполагают производить разрежение; если предполагают производить давление, то - на нагнетательный. Надеть маховик на конус оси и прочно затянуть гайку с помощью гаечного ключа. В случае вращения шкива насоса от мотора при расчёте передачи нужно учесть, что конструкция насоса не допускает частоту вращения свыше 3,33 с" (150-200 об/мин). Для работы насоса достаточно иметь мотор мощностью 0,25 кВт. 6. Уход за насосом После работы следует сейчас же разъединить насос с разрежаемым пространством, сняв резиновую трубку с ниппеля прибора или ниппеля насоса, иначе может случится, что в момент остановки работы поршень окажется поднятым выше щели и в образовавшееся разрежённое пространство под давлением атмосферного воздуха будет просачиваться масло. В течение нескольких часов масло мажет заполнить всё пространство под поршнем и через щель и резиновую трубку проникнуть в прибор, в котором разрежён воздух. Своевременное снятие трубки предупреждает такое проникновение масла. Необходимо периодически доливать масло в насос. При этом вывёртывают нагревательный ниппель и винт уровня масла, находящийся посредине стенки насоса, противоположной шкиву. Заливают масло через отверстие нагнетательного ниппеля. Наполнение прекращают, когда из отверстия винта станет выступать масло. После этого ниппель и винт завинчивают обратно. Разбирать насос без крайней необходимости не рекомендуется. При необходимости к разборке насоса приступают следующим образом: а) отвинчивают металлическую пробку всасывающего ниппеля; б) отвинчивают болты, закрепляющие крышку кожуха, и осторожно снимают её, оставляя на месте трубку с всасывающим ниппелем; в) снимают прокладку; г) повернув удобнее маховик, отвинчивают гайку конусной шпонки, соединяющий кривошип с осью; д) выбивают лёгкими ударами конусную шпонку; е) вынимают ось с маховиком; ж) отвинчивают крышку сальника и вынимают кольцо сальника; з) отвинчивают прижимное кольцо К и, удаляю набивку подшипника лёгкими ударами деревянного молотка, продвигают подшипник внутрь кожуха и вынимают его совсем; и) вынимают пластинку с кольцевым отверстием, в которое был вставлен подшипник и к которому прикреплён цилиндр с отъёмным дном, пружиной и всасывающим ниппелем; к) отвинчивают трубку ниппеля. Дальнейшая разборка не представляет особых трудностей. При сборке заменяют набивку сальника и подшипника подходящим материалом. Маховик при транспортировке снимается и укладывается в специальное гнездо в упаковочном ящике. 7. Тарелка вакуумная Устройство и подготовка тарелки к работе Насос Комовского применяется в ряде опытов, осуществляемых при помощи тарелки с манометром и стеклянным колоколом. Ввиду сложности подготовки к работе этого прибора ниже приводится описание его устройства и подготовки к работе. Прибор (рис. 4) состоит из пластмассового диска 1 на низких ножках, крана 4, ниппелей 3 и 9, вакуумметра 2, колокола из толстого стекла 5 и резиновой прокладки 8. Клеммы 6 и зажимы приборные 7 используются при демонстрации опытов с электрическим звонком. Соединительный канал идёт от ниппеля 3 к отвинчивающемуся ниппелю 9, помещённому в центре диска. Кроме того, от соединительного канала идёт отвод к вакуумметру 2. Кран, запирающий соединительную трубку, окружён полусферической чашечкой для наливания масла, что обеспечивает надёжное действие крана. Сверху на кране изображена стрелка, острие которой при выкачивании воздуха должно быть направлено к насосу, в других положениях кран запирает канал. Показания вакуумметра относятся к пространству под колпаком. В тех случаях, когда работают с тарелкой без колокола, вакуумметр показывает разрежение в сосуде, соединённый с ниппелем тарелки. Для подготовке тарелки к работе наливают в чашечку, окружающую кран, машинное масло. Тарелка готова к работе. 8. Указания по эксплуатации и меры безопасности 1) Потребитель обязан составить инструкцию по безопасной эксплуатации прибора. 2) При включённом в цепь электропитания приборе запрещается касаться токоведущих частей и проводов во избежание воздействия электротока. 3) Работающий должен находиться на диэлектрическом коврике. 4) После демонстрации опытов необходимо погасить оставшийся заряд на разрядниках машины, после чего отсоединить подключённые к ней приборы. 5) Перед проведением опытов тарелки с колоколом, резиновую прокладку с обеих сторон смазывают тонким слоем вазелина. 6) После работы с тарелкой следует насухо вытереть поверхность резинового кольца и края колокола. При хранении колокол лучше всего держать на тарелке, избегая ставить его на полку пришлифованными краями. Модель всасывающего насоса Прибор является учебно-наглядным пособием и представляет собой прозрачный корпус, изготовленный из органического стекла, в котором схематически показано движение жидкости во всасывающем насосе. Для этой цели в корпусе насоса имеется резервуар-бачок, соединённый каналом с цилиндром, в котором движется поршень. Цилиндр последующим каналом соединён с резервуаром-бачком. Узел движения насоса смонтирован на верхней его части, соединён с корпусом резьбой и состоит из рычага, штока поршня, самого поршня, корпуса сальника, сальниковой втулки, щёчек шарнирного соединения рычага со штоком поршня и хомутиком, укреплённым на корпусе сальника. Р  оль обратного клапана в насосе выполняет стальной шарик, свободно лежащий в своём гнезде. Для демонстрации работы насоса необходимо пользоваться минеральным маслом средней консистенции, свободным от механических примесей, которое заливается через пробку, помещённую в верхней части корпуса. Модель нагнетательного насоса Прибор является учебно-наглядным пособием и представляет собой прозрачный корпус, изготовленный из органического стекла, в котором схематически показано движение жидкости в нагнетательном насосе. Для этой цели в корпусе насоса имеется резервуар-бачок, соединённый каналом, с цилиндром, в котором движется плунжер. Цилиндр последующими каналами соединён с колодцем, соединяющимся с резервуаром-бачком. Узел движения насоса смонтирован на верхней его части, соединён с корпусом резьбой и состоит из рычага, плунжера, корпуса сальника, сальниковой втулки, щёчек, шарнирного соединения рычага с плунжером и хомутиком, укреплённым на корпусе сальника. Роль обратных клапанов выполняют стальные шарики, свободно лежащих в своих гнездах. Для демонстрации работы насоса необходимо пользоваться минеральным маслом средней консистенции, свободным от механических примесей, которое заливается через пробку, помещённую в верхней части корпуса. Краткое описание прибора для демонстрации работы всасывающего насоса Прибор является учебно-наглядным пособием и представляет собой прозрачный корпус, изготовленный из органического стекла, в котором схематически показано движение жидкости во всасывающем насосе. Для этой цели в корпусе насоса имеется резервуар-бачок, соединённый каналом с цилиндром, в котором движется поршень. Цилиндр последующим каналом соединён с колодцем, соединяющимся с резервуаром-бачком. Узел движения насоса смонтирован на верхней его части, соединён с корпусом резьбой и состоит из рычага, штока поршня, самого поршня, корпуса сальника, сальниковой втулки, щёчек шарнирного соединения рычага со штоком поршня и хомутиком, укреплённым на корпусе сальника. Роль обратного клапана в насосе выполняет стальной шарик, свободно лежащий в своём гнезде. Для демонстрации работы насоса необходимо пользоваться минеральным маслом средней консистенции, свободным от механических примесей, которое заливается через пробку, помещённую в верхней части корпуса. Модель водоструйного насоса Назначение прибора Модель водоструйного насоса предназначена для демонстрации (при помощи проекции на экран) принципа действия и устройства водоструйного насоса. В  одоструйные насосы служат для разрежения и нагнетания воздуха. Действие водоструйного насоса основано на том, что при изменении скорости движения воды происходит изменение давления. Модель водоструйного насоса рассчитана только на работу на разрежение. Данным прибором при пропускании через него воды под давлением 2 кг/см можно достигнуть разрежения до 100 мм водяного столба. Модель представляет собой пластмассовый корпус, в котором имеется камера и система отверстий, образующая схему устройства водоструйного насоса. Входной ниппель соединён с камерой насоса трубкой с сужающимся к концу трубки отверстием. Прибор имеет выходной ниппель и вверху ниппель отсоса для соединения с манометром или с другими приборами. Прибор снабжён съёмным стержнем, при помощи которого во время опыта насос устанавливается в лапке штатива или в ползунке (рейтере) проекционного фонаря. На входной и выходной ниппели во время опыта надеваются резиновые шланги для подвода и стока воды. Проведение опытов Для объяснения принципа действия водоструйного насоса рекомендуется продемонстрировать опыт с дымом. При проведении опыта необходимы: 1) Стеклянный сосуд ёмкостью 500-1000 см3 с оттянутым тубулусом и плотно закрывающимся горлом (например, колба Бунзена); 2) Резиновый шланг диаметром 7-8 мм, длиной 40-50 см; 3) Резиновая груша (можно использовать грушу от имеющегося в кабинете металлического гигрометра). Опыт проводится в затемнённом помещении при помощи проецирования прибора на экран. Демонстрировать опыт можно в светлом помещении на фоне классной доски или окна. Опыт проводится следующим образом. Стеклянный сосуд заполняется дымом, закрывается плотно пробкой и присоединяется с помощью резинового шланга к ниппелю отсоса. Груша для подачи воздуха присоединяется к входному ниппелю. Нажимая на грушу, можно регулировать количество поступающего в насос воздуха. Благодаря получаемому разрежению в камере насоса, дым начинает поступать в камеру, и с проходящим воздухом сильной струёй будет поступать наружу через выходной ниппель. При необходимости демонстрировать опыт продолжительное время в пробку сосуда можно вставлять зажжённую папиросу. При отсутствии сосуда и резиновой груши опыт можно демонстрировать с обыкновенной папиросой. Для этого зажжённая папироса надевается мундштуком на ниппель отсоса. При продувании ртом ниппеля папироса начнёт ярко гореть, а дым вместе с воздухом поступать наружу через выходной ниппель. Для лучшей наглядности лучше продувать воздух короткими толчками. Далее демонстрируется опыт работы насоса на разрежение. Для проведение опыта необходимы: 1) Проекционный фонарь с конденсатором диаметром 100-115 мм; 2) Оборотная призма; 3) Манометр открытый; 4) Двугорлая склянка; 5) Резиновые шланги диаметром 7-8 мм; 6) Винтовой зажим. Для хорошей видимости в затемнённом помещении можно в манометре вместо ртути использовать водный раствор флюорисцина (яркий жёлто-зелёный цвет) или раствор асфальта в керосине. Модель помещают между конденсатором и объективом проекционного фонаря и соединяют её с манометром, стеклянным сосудом и водопроводным краном. Насос закрепляют в лапке штатива или ползунке фонаря и добиваются отчётливой проекции прибора на экране. Для получения прямого изображения перед объективом ставят оборотную призму. Вода, поступая под давлением из водопровода в насос, увлекает за собой воздух из стеклянного сосуда. Через некоторое время наблюдается изменение уровня жидкости в манометрических трубках, которое доказывает, что в стеклянном сосуде произошло изменение давления. Измерив разницу уровней, легко определить полученную степень разрежения. Для наглядности желательно иметь длинный резиновый шланг и устанавливать манометр рядом с экраном. При работе с насосом необходимо надёжно укрепить шланги, так как они могут срываться под давлением воды. При прекращении работы насоса надо прежде разобщить сосуд с разрежённым воздухом с насосом и лишь после этого закрыть водопроводный кран. Прозрачные крышки модели изготовлены из органического стекла, поэтому заливать в камеру насоса и использовать для промывки другие жидкости, кроме воды, запрещается, так как это может привести к порче прибора. Насос воздушный ручной. Устройство прибора Насос принадлежит к числу простейших воздушных насосов двойного действия, т.е. таких, которые могут работать и на разрежение, и на нагнетание. Насос даёт разрежение до 40 мм ртутного столба и нагнетание до 4 ат.  Насос состоит из металлической круглой трубки 1 (цилиндра), внутри которой перемещается поршень 2, укреплённый на конце стержня 3, снабжённого ручкой 4. От цилиндра отходят два патрубка 5 и 6 с ниппелями 7 и 8 для надевания резиновых трубок. Внутри этих патрубков помещаются два клапана 9 и 10 в виде резиновых продолговатых колпачков (трубочек с закрытым концом), на одной из сторон которых вдоль прорезана сквозная тонкая щель. Через эту щель ниппель пропускает воздух только в одном направлении, а именно: изнутри наружу. Клапан 9, установленный открытым концом к внутренней полости насоса, может пропускать воздух из цилиндра наружу (нагнетательный клапан), а клапан 10, установленный отверстием наружу, может пропускать воздух снаружи в цилиндр насоса (разрежающий клапан). Поэтому для разрежения воздуха в резервуаре надо последний соединить с ниппелем 7 насоса; при нагнетании воздуха резервуар соединяют с ниппелем 8. Поршень 2 состоит из двух кожаных кружков (манжет) 11 и 12, свёрнутых при помощи стержня 3 между опорой 13 и гайкой 14. Поршень обладает двусторонним действием. Сжимаемый впереди поршня воздух плотно прижимает к стенкам цилиндра края кожаной манжеты и не может проникнуть между поршнем и стенками цилиндра из одной его части в другую. При своём движении в глубь цилиндра поршень сжимает перед собой воздух и через нагнетательный колпачок 9 выгоняет воздух их цилиндра или прямо в атмосферу, или в тот резервуар, куда надо нагнетать воздух. При обратном движении поршня образуется разрежённое пространство, и через разрежающий клапан внутрь цилиндра устремляется воздух или прямо из атмосферы, или из того резервуара, где надо произвести разрежение. Таким образом насос двойного действия, если его оба ниппеля соединить с двумя отдельными резервуарами, будет перекачивать воздух из одного резервуара, соединённого с ниппелем, в другой резервуар, соединённый с ниппелем 8. |