CN102117568A - 一种物理实验仪器盒及探究物理实验范例 - Google Patents

Abstract

一种物理实验仪器盒，盒盖设有与杠杆支架安装螺栓相配合的两个通孔，盒盖反面的一侧设有盲孔，盒盖反面的中部设有两根平行的凸条导轨；盒体内腔设有托架，量筒、弹簧测力计、烧瓶分别卡装在托架上，量筒旁侧放置杠杆支架、杠杆横梁及烧瓶支架，量筒内腔放置温度计滑轮支架、及激光笔；弹簧测力计旁侧放置托盘天平，托盘天平尖端两侧设有力学零件格、光学小零件格及光学大零件格；在光学小零件格内放置定滑轮、动滑轮及钩码，在光学大零件格内放置光具插座、小孔板、白屏、凸透镜、平面镜、平面玻璃及圆刻度盘。本发明形体小巧、一物多用、携带方便、成本低廉，可为参加物理实验的学生人手一盒，能满足学生们亲自动手做实验的要求。

Description

一种物理实验仪器盒及探究物理实验范例

技术领域

本发明涉及一种实验仪器。特别是一种实验仪器盒及探究物理实验范例。

背景技术

物理是一门实验科学，需要学生配合做大量的实验来加强理解，掌握所学知识。自己动手做实验，帮助理解物理学概念和掌握物理学规律，但现在的物理学教学过程中，很多学校由于实验室少，学生数量多，只是做一些演示实验，无法满足学生们亲自动手做实验的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种小型灵巧、一物多用、携带方便的物理实验仪器盒及探究物理实验范例。

本发明的技术方案是：一种物理实验仪器盒，盒盖设有与杠杆支架安装螺栓相配合的两个通孔，盒盖反面的一侧设有盲孔，盒盖反面的中部设有两根平行的凸条导轨；盒体内腔设有托架，量筒、弹簧测力计、烧瓶分别卡装在托架上，量筒旁侧放置杠杆支架、杠杆横梁及烧瓶支架，量筒内腔放置温度计滑轮支架、及激光笔；弹簧测力计旁侧放置托盘天平，托盘天平尖端两侧设有力学零件格、光学小零件格及光学大零件格；在光学小零件格内放置定滑轮、动滑轮及钩码，在光学大零件格内放置光具插座、小孔板、白屏、凸透镜、平面镜、平面玻璃及圆刻度盘。

所述光具插座为长方体，它的底部设有与盒盖反面的两根平行凸条导轨配合的凹槽，便于光具插座沿导轨平行移动；顶面设有圆台，顶面及一个侧面设有插槽。用于安插蜡烛、小孔板、白屏、凸透镜、平面镜、平面玻璃。

采用上述物理实验仪器盒探究物理实验范例，包括：

[1] 了解托盘天平的结构及使用，借助镊子和砝码称19g以内物体的重量；

[2] 用量筒测量不规则形状物体的体积：将小型不规则形状物体投入盛有半筒水的量筒（9），观察和记录水位刻度变化；

[3] 测量滑轮组的机械效率：杠杆支架竖立安装在盒盖的正面，滑轮支架水平嵌入杠杆支架的顶端凹槽，借助挂钩、棉线串挂动滑轮、定滑轮及钩码，棉线的一端与弹簧测力计的挂钩连接；探究动滑轮、定滑轮的机械效率，观察动滑轮能省一半力，但不能改变用力方向；观察定滑轮只能改变力的方向，不能省力；

[4] 探究杠杆的平衡条件：杠杆支架竖立安装在盒盖的正面，杠杆横梁及杠杆刀架水平安装在杠杆支架的顶端，把钩码分别挂在杠杆两侧，增减钩码的个数或调整离支点的距离，直到杠杆平衡；或者杠杆左边挂钩码，右边挂实物，观察杠杆有改变力的方向，省力、省时的作用；

[5] 探究影响摩擦力大小的因素：用弹簧测力计拉住木块放在毛巾、纱布或者光滑的玻璃平面上移动，探究影响摩擦力大小的因素；

[6] 探究水的沸腾：盒盖反面朝上，把烧瓶支架竖立插入盒盖反面的盲孔，加盖盛水的烧瓶放置在烧瓶支架圆圈中，借助蜡烛盒、温度计通过实验探究物态变化过程；观察水的沸腾，水沸腾时的特点；移开蜡烛盒后，停止加热，观察水是否继续沸腾；如果继续加热，水会不会在沸腾时温度也继续升高；

[7] 探究冰、石蜡的融化特点：盒盖反面朝上，把烧瓶支架竖立插入盒盖反面的盲孔，加盖盛冰或者盛石蜡的烧瓶先后分别放置在烧瓶支架圆圈中，观察冰、石蜡在熔化前、熔化中、熔化后的三个阶段的温度特点；借助插入烧瓶中的温度计了解不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律；

[8] 探究热传递改变内能：盒盖反面朝上，把烧瓶支架竖立插入盒盖反面的盲孔，加盖装有一半干燥沙子的烧瓶放置在在烧瓶支架圆圈中，烧瓶下部浸入热水杯中，观察插入烧瓶中的温度计的温度变化；

[9]  探究做功改变内能：温度计插入加盖并装有一半干燥沙子的烧瓶，手持烧瓶上下晃动，使沙子在温度计上来回摩擦，观察温度计的温度变化；

[10]  探究光的反射规律：平面镜与圆刻度盘垂直放置并与圆刻度盘的90°中心线相交，用激光笔以不同角度朝平面镜上所反映圆刻度盘的中心点照射；观察入射光线、反射光线对称位于法线的两侧，

认识光的反射现象，理解光的反射定律，了解法线的物理意义；

[11]  探究小孔成像：盒盖反面朝上，三只光具插座放置在盒盖反面的两根平行的凸条导轨上，在三只光具插座上分别放置蜡烛盒、小孔板、白屏；蜡烛火焰中心、小孔及白屏中心三者要在一条水平直线上，并要靠得近些；

[12]  探究凸透镜成像规律：盒盖反面朝上，三只光具插座放置在盒盖反面的两根平行的凸条导轨上，在三只光具插座上分别放置蜡烛盒、带手柄凸透镜、白屏；观察像的大小、正像、倒像或者实像、虚像跟物体的位置的关系。

本发明的有益效果是：

1、物理实验仪器盒形体小巧、一物多用、携带方便、成本低廉，可为参加物理实验的学生人手一盒，能满足学生们亲自动手做实验的要求；

2. 本发明的探究物理实验范例包括物理热学、力学、光学的的主要实验，能指导学生独立完成各项物理实验。

附图说明

图1是物理实验仪器盒外形示意图。

图2是盒盖反面的示意图。

图3是仪器在盒体内腔的安放示意图。

图4是测量滑轮组机械效率实验的示意图。

图5是探究杠杆的平衡条件实验的示意图。

图6是光具插座的结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是图6的左视图。

图9是探究小孔成像实验的示意图。

图10是探究凸透镜成像规律实验的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1如附图1-3所示：一种物理实验仪器盒，盒盖1设有与杠杆支架6安装螺栓相配合的两个通孔3，盒盖1反面的一侧设有盲孔4，盒盖1反面的中部设有两根平行的凸条导轨5；盒体2内腔设有托架6，量筒9、弹簧测力计10、烧瓶11分别卡装在托架6上，量筒9旁侧放置杠杆支架7、杠杆横梁8及烧瓶支架15，量筒9内腔放置温度计12滑轮支架13、及激光笔14；弹簧测力计10旁侧放置托盘天平16，托盘天平16尖端两侧设有力学零件格17、光学小零件格18及光学大零件格19；在光学小零件格18内放置定滑轮20、动滑轮21及钩码23，在光学大零件格19内放置光具插座24、小孔板29、白屏30、凸透镜31、平面镜32、平面玻璃33及圆刻度盘34。

实施例2：了解托盘天平16的结构及使用，借助镊子和砝码称19g以内物体的重量。

实施例3：用量筒9测量不规则形状物体的体积：将小型不规则形状物体投入盛有半筒水的量筒9，观察和记录水位刻度变化。

实施例4如附图4所示：测量滑轮组的机械效率：杠杆支架7竖立安装在盒盖2的正面，滑轮支架13水平嵌入杠杆支架7的顶端凹槽，借助挂钩、棉线串挂动滑轮21、定滑轮20及钩码22，棉线的一端与弹簧测力计10的挂钩连接；探究动滑轮、定滑轮的机械效率，观察动滑轮能省一半力，但不能改变用力方向；观察定滑轮只能改变力的方向，不能省力。

实施例5如附图5所示： 探究杠杆的平衡条件：杠杆支架7竖立安装在盒盖1的正面，杠杆横梁8及杠杆刀架23水平安装在杠杆支架7的顶端，把钩码22分别挂在杠杆两侧，增减钩码22的个数或调整离支点的距离，直到杠杆平衡；或者杠杆左边挂钩码22，右边挂实物，观察杠杆有改变力的方向，省力、省时的作用。

实施例6： 探究影响摩擦力大小的因素：用弹簧测力计10拉住木块放在毛巾、纱布或者光滑的玻璃平面上移动，探究影响摩擦力大小的因素。

实施例7： 探究水的沸腾：盒盖1反面朝上，把烧瓶支架15竖立插入盒盖反面的盲孔4，加盖盛水的烧瓶11放置在烧瓶支架15圆圈中，借助蜡烛盒、温度计12通过实验探究物态变化过程；观察水的沸腾，水沸腾时的特点；移开蜡烛盒后，停止加热，观察水是否继续沸腾；如果继续加热，水会不会在沸腾时温度也继续升高。

实施例8： 探究冰、石蜡的融化特点：盒盖1反面朝上，把烧瓶支架15竖立插入盒盖反面的盲孔4，加盖盛冰或者盛石蜡的烧瓶11先后分别放置在烧瓶支架15圆圈中，观察冰、石蜡在熔化前、熔化中、熔化后的三个阶段的温度特点；借助插入烧瓶11中的温度计12了解不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律。

实施例9：探究热传递改变内能：盒盖1反面朝上，把烧瓶支架15竖立插入盒盖反面的盲孔4，加盖装有一半干燥沙子的烧瓶11放置在在烧瓶支架15圆圈中，烧瓶11下部浸入热水杯中，观察插入烧瓶11中的温度计12的温度变化。

实施例10：探究做功改变内能：温度计12插入加盖并装有一半干燥沙子的烧瓶11，手持烧瓶11上下晃动，使沙子在温度计上来回摩擦，观察温度计的温度变化。

实施例11： 探究光的反射规律：平面镜32与圆刻度盘34垂直放置并与圆刻度盘的90°中心线相交，用激光笔14以不同角度朝平面镜32上所反映圆刻度盘的中心点照射；观察入射光线、反射光线对称位于法线的两侧，认识光的反射现象，理解光的反射定律，了解法线的物理意义。

实施例12如附图6-8所示：光具插座24为长方体，它的底部设有与盒盖反面的两根平行凸条导轨5配合的凹槽25，便于光具插座24沿导轨5平行移动；顶面设有圆台26，顶面及一个侧面设有插槽27。用于安插蜡烛28、小孔板29、白屏30、凸透镜31、平面镜32、平面玻璃33。

实施例13如附图9所示：探究小孔成像：盒盖1反面朝上，三只光具插座24放置在盒盖反面的两根平行的凸条导轨5上，在第一只光具插座24的圆台26上放置蜡烛台，在第二只光具插座24的插槽27中放置小孔板29，在第三只光具插座24的插槽27中放置白屏30；蜡烛火焰中心、小孔及白屏中心三者要在一条水平直线上，并要靠得近些。

实施例14如附图10所示： 探究凸透镜成像规律：盒盖1反面朝上，三只光具插座24放置在盒盖反面的两根平行的凸条导轨5上，在三只光具插座24上分别放置蜡烛台、带手柄凸透镜31、白屏30；观察像的大小、正像、倒像或者实像、虚像跟物体的位置的关系。

Claims (3)

1. 一种物理实验仪器盒，包括盒体和盒盖，其特征在于：盒盖（1）设有与杠杆支架（6）安装螺栓相配合的两个通孔（3），盒盖（1）反面的一侧设有盲孔（4），盒盖（1）反面的中部设有两根平行的凸条导轨（5）；盒体（2）内腔设有托架（6），量筒（9）、弹簧测力计（10）、烧瓶（11）分别卡装在托架（6）上，量筒（9）旁侧放置杠杆支架（7）、杠杆横梁（8）及烧瓶支架（15），量筒（9）内腔放置温度计（12）滑轮支架（13）、及激光笔（14）；弹簧测力计（10）旁侧放置托盘天平（16），托盘天平（16）尖端两侧设有力学零件格（17）、光学小零件格（18）及光学大零件格（19）；在光学小零件格（18）内放置定滑轮（20）、动滑轮（21）及钩码（23），在光学大零件格（19）内放置光具插座（24）、小孔板（29）、白屏（30）、凸透镜（31）、平面镜（32）、平面玻璃（33）及圆刻度盘（34）。

2.根据权利要求1所述一种物理实验仪器盒，其特征在于：所述光具插座（24）为长方体，它的底部设有与盒盖反面的两根平行凸条导轨（5）配合的凹槽（25），顶面设有圆台（26），顶面及一个侧面设有插槽（27）。

3.采用权利要求1所述一种物理实验仪器盒探究物理实验范例，包括：

[1] 了解托盘天平（16）的结构及使用，借助镊子和砝码称19g以内物体的重量；      

[2] 用量筒（9）测量不规则形状物体的体积：将小型不规则形状物体投入盛有半筒水的量筒（9），观察和记录水位刻度变化；

[3] 测量滑轮组的机械效率：杠杆支架（7）竖立安装在盒盖（2）的正面，滑轮支架（13）水平嵌入杠杆支架（7）的顶端凹槽，借助挂钩、棉线串挂动滑轮（21）、定滑轮（20）及钩码（22），棉线的一端与弹簧测力计（10）的挂钩连接；探究动滑轮、定滑轮的机械效率，观察动滑轮能省一半力，但不能改变用力方向；观察定滑轮只能改变力的方向，不能省力；

 [4] 探究杠杆的平衡条件：杠杆支架（7）竖立安装在盒盖（1）的正面，杠杆横梁（8）及杠杆刀架（23）水平安装在杠杆支架（7）的顶端，把钩码（22）分别挂在杠杆两侧，增减钩码（22）的个数或调整离支点的距离，直到杠杆平衡；或者杠杆左边挂钩码（22），右边挂实物，观察杠杆有改变力的方向，省力、省时的作用；

[5] 探究影响摩擦力大小的因素：用弹簧测力计（10）拉住木块放在毛巾、纱布或者光滑的玻璃平面上移动，探究影响摩擦力大小的因素；

[6] 探究水的沸腾：盒盖（1）反面朝上，把烧瓶支架（15）竖立插入盒盖反面的盲孔（4），加盖盛水的烧瓶（11）放置在烧瓶支架（15）圆圈中，借助蜡烛盒、温度计（12）通过实验探究物态变化过程；观察水的沸腾，水沸腾时的特点；移开蜡烛盒后，停止加热，观察水是否继续沸腾；如果继续加热，水会不会在沸腾时温度也继续升高；

[7] 探究冰、石蜡的融化特点：盒盖（1）反面朝上，把烧瓶支架（15）竖立插入盒盖反面的盲孔（4），加盖盛冰或者盛石蜡的烧瓶（11）先后分别放置在烧瓶支架（15）圆圈中，观察冰、石蜡在熔化前、熔化中、熔化后的三个阶段的温度特点；借助插入烧瓶（11）中的温度计（12）了解不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律；

[8] 探究热传递改变内能：盒盖（1）反面朝上，把烧瓶支架（15）竖立插入盒盖反面的盲孔（4），加盖装有一半干燥沙子的烧瓶（11）放置在在烧瓶支架（15）圆圈中，烧瓶（11）下部浸入热水杯中，观察插入烧瓶（11）中的温度计（12）的温度变化；

[9]  探究做功改变内能：温度计（12）插入加盖并装有一半干燥沙子的烧瓶（11），手持烧瓶（11）上下晃动，使沙子在温度计上来回摩擦，观察温度计的温度变化；

[10]  探究光的反射规律：平面镜（32）与圆刻度盘（34）垂直放置并与圆刻度盘的90°中心线相交，用激光笔（14）以不同角度朝平面镜（32）上所反映圆刻度盘的中心点照射；观察入射光线、反射光线对称位于法线的两侧，

认识光的反射现象，理解光的反射定律，了解法线的物理意义；

[11]  探究小孔成像：盒盖（1）反面朝上，三只光具插座（24）放置在盒盖反面的两根平行的凸条导轨（5）上，在三只光具插座（24）上分别放置蜡烛盒、小孔板（29）、白屏（30）；蜡烛火焰中心、小孔及白屏中心三者要在一条水平直线上，并要靠得近些；

[12]  探究凸透镜成像规律：盒盖（1）反面朝上，三只光具插座（24）放置在盒盖反面的两根平行的凸条导轨（5）上，在三只光具插座（24）上分别放置蜡烛盒、带手柄凸透镜（31）、白屏（30）；观察像的大小、正像、倒像或者实像、虚像跟物体的位置的关系。

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