CN107342002A - 一种物理教学用浮力实验设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物理教学用浮力实验设备，包括重物、弹簧测力计和用于盛放液体的容器，还包括升降装置，升降装置包括基座、安装杆、支撑架、第一驱动组件和安装箱，支撑架底端连接在基座上，安装杆两端分别可拆卸连接在支撑架上，安装杆上设置有滑轮，安装箱设置在基座上，第一驱动组件设置在安装箱上，第一驱动组件包括第一转轴、线卷和第一摇手柄，线卷固定在第一转轴上，第一转轴可转动设置在安装箱中，第一转轴一端穿出安装箱壳壁和第一摇手柄可拆卸连接，弹簧测力计顶部连接有连接绳，连接绳另一端绕过滑轮后和线卷相连。本发明测定过程中弹簧测力计不会水平晃动，示数更稳定，实验结果也更准确，实验数据重复性更好。

Description

一种物理教学用浮力实验设备

技术领域

本发明涉及一种浮力实验设备，更具体的说是涉及一种物理教学用浮力实验设备。

背景技术

浮力实验是是中学生应该了解掌握的基本实验，物体的浮力定律，又称阿基米德定律，根据阿基米德原理，浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体所受重力，它是物理学上的一个非常重要的定律，在教学中这个定律比较抽象，也是不易理解的，为了加深理解，教师往往制作各种各样的教具，来计算物体所排出液体的重量，所用教具一般包括重物、烧杯、接水容器和弹簧测力计等，在实际操作过程中，由于所用到的工具不专业，测量时的误差较大，可视性也不好，教学效果较差，给学生认知带来误区。

具体来说，实际物理浮力实验课程中都是通过手持弹簧测力计将弹簧测力计下端挂着的重物放入水中，由于整个测定过程手会晃动，弹簧测力计的示数不稳定，一直变化，导致实验结果不准确，一手提着弹簧测力计，一边还要读取并记录示数，很不方便，需要提供一种专用浮力实验设备，解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种物理教学用浮力实验设备，解决现有技术在浮力实验中手持弹簧测力计容易晃动，导致弹簧测力计示数不稳定，实验数据重复性差，从而导致教学效果差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种物理教学用浮力实验设备，包括重物、弹簧测力计和用于盛放液体的容器，还包括升降装置，所述升降装置包括基座、安装杆、支撑架、第一驱动组件和安装箱，所述支撑架底端连接在基座上，所述安装杆两端分别可拆卸连接在支撑架上，所述安装杆上设置有滑轮，所述安装箱设置在基座上，所述第一驱动组件设置在安装箱上，所述第一驱动组件包括第一转轴、线卷和第一摇手柄，所述线卷固定在第一转轴上，所述第一转轴可转动设置在安装箱中，所述第一转轴一端穿出安装箱壳壁和第一摇手柄可拆卸连接，所述弹簧测力计顶部连接有连接绳，所述连接绳另一端绕过滑轮后和线卷相连，通过转动第一摇手柄带动第一转轴转动，所述第一转轴带动线卷转动，使连接绳从线卷上绕下或缠绕在线卷上，从而带动弹簧测力计底端的重物进入或移出盛放有液体的容器。

作为本发明的进一步改进，所述支撑架包括两根平行且对称设置的可折叠支撑杆，所述支撑杆包括多节依次铰接的长条状支撑段，所述支撑段的横截面呈“凹”字状，相邻支撑段与凹口相对的侧壁位于同一竖直面上，同一支撑杆的上节支撑段相对两侧壁间距离小于相邻下节支撑段相对两侧壁间距离，上节支撑段的长度不大于相邻下节支撑段的长度，所述支撑段的相对两侧壁底端分别连接有弧状连接件，上节支撑段的两个连接件夹在下节支撑段相对两侧壁间，通过穿过连接件和支撑段侧壁的铰接螺栓将相邻支撑段铰接在一起，所述基座中部设置有凹槽，所述凹槽相对两槽壁分别向反方向延伸形成有安装槽，所述安装槽向上延伸至贯穿基座顶面，最底端支撑段铰接在容纳槽两侧壁上，所述安装杆的两端可拆卸连接在两根支撑杆最顶端的支撑段上，且安装杆的两端部分别位于支撑段的相对两侧壁间。

作为本发明的进一步改进，所述安装槽下侧槽壁向下延伸形成有放置槽，两根支撑杆的支撑段凹口相对设置，所述支撑段的侧壁内侧设置有纵向滑槽，同一支撑杆的支撑段上的滑槽纵向贯通，所述安装杆的两端分别设置有滑块，所述安装杆两端的滑块分别位于两侧支撑杆的最顶端支撑段上的滑槽中，所述安装杆和支撑段之间通过螺栓可拆卸连接。

作为本发明的进一步改进，还包括可调节支撑架高度的调节装置，所述基座为空心壳体结构，所述调节装置设置在基座的空腔中，所述调节装置包括升降杆、第二驱动组件、两根对称设置的传动杆和两根对称设置的调节杆，所述支撑架包括两根平行且对称设置的支撑杆，所述支撑杆底端穿过基座顶面连接在升降杆上，两根调节杆水平固定在基座内壁上，两根调节杆上分别设置有可沿其水平移动的调节块，所述调节杆上设置有第一弹簧，所述第一弹簧一端和调节杆端部相连，另一端和调节块相连，所述传动杆一端与升降杆铰接，另一端和调节块铰接；所述第二驱动组件设置在两根调节杆之间，所述第二驱动组件包括可转动设置在基座内壁上的第二驱动齿轮和两个卷绕轮，所述第二驱动齿轮和端部进入基座内部的第二摇手柄相连，所述卷绕轮包括中间的绕线柱和两端的凸轮，一侧的凸轮上设置有和第二驱动齿轮相配合的凸齿，所述调节块和相邻卷绕轮的绕线柱之间通过绳子连接，两个调节块之间在靠近的过程中，升降杆上升，第一弹簧变形，第一弹簧在复位的过程中带动调节块向相背方向移动，升降杆下降。

作为本发明的进一步改进，所述调节杆为端部封口的空心杆，所述调节杆上沿轴向对称设置有两条缝隙，所述调节块包括连接杆、连接板和套设在调节杆上的套环，所述连接板和传动杆之间通过铰接螺栓连接，所述连接杆两端沿调节杆两侧缝隙伸出后与套环相连，所述第一弹簧设置在调节杆中，所述第一弹簧一端和连接杆相连，另一端和调节杆端部封口板内壁相连，所述绳子一端连接在连接杆的中部，另一端从调节杆端部封口板上通孔伸出后和卷绕轮上绕线柱相连。

作为本发明的进一步改进，所述第一驱动组件还包括第一驱动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、第三从动齿轮、第四从动齿轮和第二转轴，所述第一驱动齿轮两侧面分别设置有安装柱和抵挡条，所述安装柱穿过抵挡条上穿孔使抵挡条可转动设置在其上，所述安装柱上套设有第二弹簧，所述第二弹簧一端和第一驱动齿轮侧面相连，另一端和抵挡条相连，所述安装柱上设置有抵片，所述抵挡条上设置有挡片，所述抵片和挡片相配合限定抵挡条的转动方向；所述第二转轴可转动设置在安装箱中，所述第二转轴穿出安装箱的一端设置有能和第一摇手柄相接的接口，所述第一驱动齿轮固定在第二转轴上，所述第二转轴上套设有分别位于第一驱动齿轮两侧的两根空心管，所述空心管的端部连接在安装箱内壁上，所述空心管的另一端与第一从动齿轮或第二从动齿轮可转动连接，所述第一从动齿轮包括侧面相连且同心设置的第一外侧轮和第一内侧轮，所述第一外侧轮的外沿上部分分布有均匀连续凸齿，所述第一内侧轮上的凸齿向顺时针方向倾斜，所述第一驱动齿轮与第一内侧轮相对面上抵挡条向第一内侧轮上的凸齿倾斜方向倾斜，此侧抵挡条远离安装柱的端部位于第一内侧轮上的相邻凸齿间，相应的抵片和挡片相配合限制抵挡条逆时针转动；所述第二从动齿轮包括侧面相连且同心设置的第二外侧轮和第二内侧轮，所述第二内侧轮上的凸齿向逆时针方向倾斜，所述第一驱动齿轮与第二内侧轮相对面上抵挡条向第二内侧轮上的凸齿倾斜方向倾斜，此侧抵挡条远离安装柱的端部位于第二内侧轮上的相邻凸齿间，相应的抵片和挡片相配合限制抵挡条顺时针转动；所述第三从动齿轮和第四从动齿轮固定在第一转轴上，所述第三从动齿轮和第一从动齿轮配合传动，所述第四从动齿轮和第二从动齿轮配合传动。

作为本发明的进一步改进，所述第二转轴一端伸出安装箱壳壁外，所述线卷设置在安装箱壳体外。

本发明的物理教学用浮力实验设备，将弹簧测力计支撑在升降装置上，可以通过升降装置使弹簧测力计升降，从而将弹簧测力计下端挂着的重物放入或提出盛放液体的容器以测定浮力大小，方便省力，测定过程中弹簧测力计不会水平晃动，示数更稳定，实验结果也更准确，实验数据重复性更好，教学效果差更好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明支撑杆的相邻支撑段相配合的透视图；

图3为本发明调节装置的结构示意图；

图4为本发明调节杆和调节块的结构示意图；

图5为本发明对升降装置进一步改进的结构示意图；

图6为本发明第一驱动齿轮和第一从动齿轮相配合的结构示意图；

图7为本发明第一驱动齿轮和第二从动齿轮相配合的结构示意图；

图8为本发明安装柱和抵挡条相配合的结构示意图；

图9为本发明第一从动齿轮和第三从动齿轮相配合的结构示意图；

图10为本发明线卷位于安装箱的壳体外时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-10所示，本实施例的一种物理教学用浮力实验设备，包括重物1、弹簧测力计2、用于盛放液体的容器3和升降装置，升降装置用于对弹簧测力计2和重物1进行升降，升降装置包括基座41、安装杆42、支撑架、第一驱动组件和安装箱43，支撑架底端连接在基座41上，安装杆42两端分别可拆卸连接在支撑架上，安装杆42上设置有两个滑轮44，安装箱43设置在基座41上，第一驱动组件设置在安装箱43上，第一驱动组件包括第一驱动齿轮51、第一转轴52、线卷53和第一摇手柄54，第一驱动齿轮51固定在第一转轴52上，第一转轴52可转动设置在安装箱43中，第一转轴52一端穿出安装箱43壳壁和第一摇手柄54可拆卸连接，弹簧测力计2顶部连接有连接绳45，连接绳45另一端依次绕过两个滑轮44后和线卷53相连，通过转动第一摇手柄54带动第一驱动齿轮51转动，第一驱动齿轮51带动线卷53转动，使连接绳45从线卷53上绕下或缠绕在线卷53上，从而带动弹簧测力计2底端的重物1进入或移出盛放有液体的容器3。进行浮力实验时，转动第一摇手柄54通过第一转轴52带动线卷53转动，从而带动弹簧测力计2底端的重物1进入盛放有液体的容器3中，记录下弹簧测力计2示数和排出液体的体积，并将排出液体的体积进行称重，然后转动第一摇手柄54通过转轴46带动线卷53反向转动，从而带动弹簧测力计2底端的重物1从容器3中液面移出，更换不同重量或者不同体积的重物1进行下一组对比实验，或者更换容器3中液体进行不同密度液体对同一重物1浮力的实验。

作为改进的一种具体实施方式，支撑架包括两根平行且对称设置的可折叠支撑杆，支撑杆包括多节依次铰接的长条状支撑段46，支撑段46的横截面呈“凹”字状，相邻支撑段46与凹口相对的侧壁位于同一竖直面上，上节支撑段46相对两侧壁间距离小于相邻下节支撑段46相对两侧壁间距离，同一支撑杆的上节支撑段46的长度不大于相邻下节支撑段46的长度，支撑段46的相对两侧壁底端分别连接有弧状连接件47，上节支撑段46的两个连接件47夹在下节支撑段46相对两侧壁间，通过穿过连接件47和支撑段46侧壁的铰接螺栓将相邻支撑段46铰接在一起，基座41中部设置有凹槽411，凹槽411相对两槽壁分别向反方向延伸形成有安装槽412，安装槽412向上延伸至贯穿基座41顶面，最底端支撑段46铰接在容纳槽412两侧壁上，安装杆42的两端可拆卸连接在两根支撑杆最顶端的支撑段46上，且安装杆42的两端部分别位于支撑段46的相对两侧壁间。

因为浮力实验课只是在学期的特定时间段进行，所以浮力实验设备大多数时间是被收纳起来的，那么本发明将支撑杆设计为可折叠结构，在实验结束，通过将安装杆42从支撑杆上拆下，然后将支撑杆折叠起来，方便将浮力实验设备收纳起来，避免其占用物理实验台太多空间，因为支撑段46的横截面呈“凹”字状，相邻支撑段46与凹口相对的侧壁位于同一竖直面上，上节支撑段46相对两侧壁间距离小于相邻下节支撑段46相对两侧壁间距离，将安装杆42从支撑杆最顶端的支撑段46上拆下后，两根支撑杆最顶端的支撑段46之间失去支撑，最顶端的支撑段46可相对相邻支撑段46旋转从而向下翻折并逐渐进入相邻支撑段46相对两侧壁间，然后可以依次另上节支撑段46旋转从而向下翻折并逐渐进入相邻下节支撑段46相对两侧壁间，直至各支撑段46均进入到最低端支撑段46相对两侧壁间完成折叠，令最低端支撑段46旋转向下翻折进入到安装槽412中；在需要使用时，则依次令位于下节支撑段46相对两侧壁间的上节支撑段46旋转并向上翻折从而依次展开各支撑段46，为了便于着力，可使上节支撑段46的长度小于下节支撑段46的长度，当最顶端支撑段46也被展开，将安装杆42的两端连接在两根支撑杆最顶端的支撑段46上，这样由于安装杆42的支撑作用，各支撑段46不会向下翻折。

作为改进的一种具体实施方式，安装槽412下侧槽壁向下延伸形成有放置槽413，两根支撑杆的支撑段46凹口相对设置，支撑段46的侧壁内侧设置有纵向滑槽49，同一支撑杆的支撑段46上的滑槽49纵向贯通，安装杆42的两端分别设置有滑块410，安装杆42两端的滑块410分别位于两侧支撑杆的最顶端支撑段46上的滑槽49中，安装杆42和支撑段46之间通过螺栓可拆卸连接。

需要进行收纳时，松开安装杆42和支撑段46之间螺栓，另安装杆42在重力作用下向下移动，滑块410沿滑槽49向下移动，将安装杆42限位在两根支撑杆之间，直至安装杆42移动进入到放置槽413中，便可将各支撑段46依次折叠，并使折叠好的支撑段46放置在安装槽412中，非常的节省空间；在从下至上依次展开各支撑段46的过程中，可以每展开一节支撑段46，便使安装杆42向上移动一段距离，从而将已展开的支撑段46被支撑柱，使得展开更方便快捷。

作为改进的一种具体实施方式，还包括可调节支撑架高度的调节装置，基座41为空心壳体结构，调节装置设置在基座41的空腔中，调节装置包括升降杆61、第二驱动组件、两根对称设置的传动杆62和两根对称设置的调节杆63，支撑架包括两根平行且对称设置的支撑杆，支撑杆底端穿过基座41顶面连接在升降杆61上，两根调节杆63水平固定在基座41内壁上，两根调节杆63上分别设置有可沿其水平移动的调节块64，调节杆63上设置有第一弹簧65，第一弹簧65一端和调节杆63端部相连，另一端和调节块64相连，传动杆62一端与升降杆61铰接，另一端和调节块64铰接；第二驱动组件设置在两根调节杆63之间，第二驱动组件包括可转动设置在基座41内壁上的第二驱动齿轮66和两个卷绕轮67，所述第二驱动齿轮66和端部进入基座41内部的第二摇手柄8相连，卷绕轮67包括中间的绕线柱和两端的凸轮，一侧的凸轮上设置有和第二驱动齿轮66相配合的凸齿，调节块64和相邻卷绕轮67的绕线柱之间通过绳子68连接，两个调节块64之间在靠近的过程中，升降杆61上升，第一弹簧65变形，第一弹簧65在复位的过程中带动调节块64向相背方向移动，升降杆61下降。第一弹簧65可以套设在调节杆63外，一端和调节块64相连，另一端和调节杆63相连，当另一端和调节杆63远离另一根调节杆63的端部相连时，两个调节块64之间在靠近的过程中，第一弹簧65被拉伸，第一弹簧65在复位的过程中带动调节块64向相背方向移动；当另一端和调节杆63靠近另一根调节杆63的端部相连时，两个调节块64之间在靠近的过程中，第一弹簧65被压缩，第一弹簧65在复位的过程中带动调节块64向相背方向移动。

对于不同身高的学生，或者根据不同规格的盛放液体的容器3，有时我们需要调节弹簧测力计2在竖直方向上的活动范围，所以本发明作出了进一步改进，增加了可调节支撑架高度的调节装置，通过调节装置，可以调节安装杆42和基座之间的间距，从而调节弹簧测力计3在竖直方向上的活动范围；当需要升高支撑杆的高度时，我们只需要通过摇动第二摇手柄8，带动第二驱动齿轮66转动，第二驱动齿轮66便会带动两个卷绕轮67转动，绳子68逐渐缠绕到卷绕轮67上，两个调节块64之间在相互靠近，传动杆62转动，升降杆61上升，带动支撑杆上升，且第一弹簧65变形；当需要降低支撑杆的高度时，我们需要通过反向摇动第二摇手柄8，带动第二驱动齿轮66反向转动，第二驱动齿轮66便会带动两个卷绕轮67反向转动，绳子68逐渐从卷绕轮67上绕下，第一弹簧65复位，两个调节块64之间间距逐渐增大，传动杆62转动，升降杆61下降，带动支撑杆下降。

作为改进的一种具体实施方式，调节杆63为端部封口的空心杆，调节杆63上沿轴向对称设置有两条缝隙69，调节块64包括连接杆641、连接板642和套设在调节杆63上的套环643，连接板642和传动杆62之间通过铰接螺栓连接，连接杆641两端沿调节杆63两侧缝隙69伸出后与套环643相连，第一弹簧65设置在调节杆63中，第一弹簧65一端和连接杆641相连，另一端和调节杆63端部封口板内壁相连，绳子68一端连接在连接杆641的中部，另一端从调节杆63端部封口板上通孔伸出后和卷绕轮67上绕线柱相连。以上结构设计是为了使调节块64沿调节杆63移动的过程中不容易发生卡顿，且整个装置结构也更紧凑。

作为改进的一种具体实施方式，第一驱动组件还包括第一驱动齿轮51、第一从动齿轮55、第二从动齿轮56、第三从动齿轮57、第四从动齿轮58和第二转轴59，第一驱动齿轮51两侧面分别设置有安装柱71和抵挡条72，安装柱71穿过抵挡条72上穿孔使抵挡条72可转动设置在其上，安装柱71上套设有第二弹簧73，第二弹簧73一端和第一驱动齿轮51侧面相连，另一端和抵挡条72相连，安装柱71上设置有抵片74，抵挡条72上设置有挡片75，抵片74和挡片75相配合限定抵挡条72的转动方向；第二转轴59可转动设置在安装箱43中，第二转轴59穿出安装箱43的一端设置有能和第一摇手柄54相接的接口，因为第一转轴52端部和第一摇手柄54是可拆卸连接，需要使第二转轴59转动时，将第一摇手柄54从第一转轴52上拆下，装在第二转轴59端部即可，可通过在第一转轴52和第二转轴59的端面设置卡槽，在第一摇手柄54的端部设置卡块实现第一摇手柄54与第一转轴52或第二转轴59的可拆卸连接，第一驱动齿轮51固定在第二转轴59上，第二转轴59上套设有分别位于第一驱动齿轮51两侧的两根空心管76，空心管76的端部连接在安装箱43内壁上，空心管76的另一端与第一从动齿轮55或第二从动齿轮56可转动连接，第一从动齿轮55包括侧面相连且同心设置的第一外侧轮551和第一内侧轮552，第一外侧轮551的外沿上部分分布有均匀连续凸齿，第一内侧轮552上的凸齿向顺时针方向倾斜，第一驱动齿轮51与第一内侧轮552相对面上抵挡条72向第一内侧轮552上的凸齿倾斜方向倾斜，此侧抵挡条72远离安装柱71的端部位于第一内侧轮552上的相邻凸齿间，相应的抵片74和挡片75相配合限制抵挡条72逆时针转动；第二从动齿轮56包括侧面相连且同心设置的第二外侧轮561和第二内侧轮562，第二内侧轮562上的凸齿向逆时针方向倾斜，第一驱动齿轮51与第二内侧轮562相对面上抵挡条72向第二内侧轮562上的凸齿倾斜方向倾斜，此侧抵挡条72远离安装柱71的端部位于第二内侧轮562上的相邻凸齿间，相应的抵片74和挡片75相配合限制抵挡条72顺时针转动，以上结构设计使得第一驱动齿轮51顺时针转动时，会带动第二从动齿轮56顺时针转动，但是并不会对第一从动齿轮55产生影响，当第一驱动齿轮51逆时针转动时，会带动第一从动齿轮55逆时针转动，但是并不会对第二从动齿轮56产生影响；第三从动齿轮57和第四从动齿轮58固定在第一转轴52上，第三从动齿轮57和第一从动齿轮55配合传动，第四从动齿轮58和第二从动齿轮56配合传动。

因为弹簧测力计2和重物1下落的过程中会有一定的速度，速度过快会使容器3中液体溅出并使液体产生晃动，反过来加重重物1和弹簧测力计2的晃动，使弹簧测力计2示数需要长时间才能稳定下来，影响实验效率，导致重复实验得到差别较大的结果，另外，因为物理实验台上大多设置有用于电学实验的设备，溅上水会对其产生影响；如若不能将弹簧测力计2和重物1下落的速度控制在合理的范围，那些没有耐心的学生便会得到误差较大的实验数据，但是弹簧测力计2在上升的过程中，对速度并没有要求，快速上升能够提升实验效率，基于以上想法我们对本发明的结构作出了进一步的改进，使弹簧测力计2间歇下降，给其一定的稳定时间，减弱它的晃动，也减小重物1对容器3中中液体的冲击。

将第一摇手柄54连接到第二转轴59端部，当需要使弹簧测力计2持续上升时，顺时针摇动第一摇手柄54，使第二转轴59带动第一驱动齿轮51顺时针转动，第一驱动齿轮51带动第二从动齿轮56顺时针转动，第二从动齿轮56带动第四从动齿轮58逆时针转动，第四从动齿轮58带动第三从动齿轮57和第一转轴52逆时针转动，第一转轴52带动线卷53转动，连接绳45逐渐缠绕到线卷53上，使弹簧测力计2持续快速上升；因为第一外侧轮551的外沿上只是部分分布有均匀连续凸齿，若第三从动齿轮57和第一外侧轮551上未分布凸齿部分相接触，第三从动齿轮57便不会带动第一从动齿轮55转动，若第三从动齿轮57和第一外侧轮551上带有凸齿部分相接触，第三从动齿轮57会带动第一从动齿轮55顺时针转动，直至第三从动齿轮57和第一外侧轮551上未分布凸齿部分相接触，第一从动齿轮55便停止转动，因为第三从动齿轮57是带动第一从动齿轮55顺时针转动，而第一驱动齿轮51也顺时针转动，两者并不会产生相互作用力。

当需要使弹簧测力计2间歇下降时，逆时针摇动第一摇手柄54，使第二转轴59带动卷第一驱动齿轮51逆时针转动，第一驱动齿轮51带动第一从动齿轮55逆时针转动，因为第一外侧轮551的外沿上只是部分分布有均匀连续凸齿，第三从动齿轮57和第一外侧轮551上未分布凸齿部分相接触时，第一从动齿轮55便不会带动第三从动齿轮57转动，若第三从动齿轮57和第一外侧轮551上带有凸齿部分相接触，第一从动齿轮55会带动第三从动齿轮57顺时针转动，此时第三从动齿轮57会带动第四从动齿轮58和第一转轴52顺时针转动，第一转轴52带动线卷53顺时针转动，连接绳45逐渐从线卷53上绕下，使弹簧测力计2间歇下降；第四从动齿轮58带动第二从动齿轮56间歇逆时针转动，因为第一驱动齿轮51是逆时针在转动，第二从动齿轮56也逆时针转动，两者并不会产生相互作用力。

作为改进的一种具体实施方式，第二转轴59一端伸出安装箱43壳壁外，线卷53设置在安装箱43壳体外。线卷53越小，摇动一圈第一摇手柄54，连接绳45缠绕其上的速度越慢，线卷53太大，需要相应增加安装箱43的体积，从而使整个装置结构不够紧凑，将线卷53设置在安装箱43壳体外，可以解决上述问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种物理教学用浮力实验设备，包括重物(1)、弹簧测力计(2)和用于盛放液体的容器(3)，其特征在于：还包括升降装置，所述升降装置包括基座(41)、安装杆(42)、支撑架、第一驱动组件和安装箱(43)，所述支撑架底端连接在基座(41)上，所述安装杆(42)两端分别可拆卸连接在支撑架上，所述安装杆(42)上设置有滑轮(44)，所述安装箱(43)设置在基座(41)上，所述第一驱动组件设置在安装箱(43)上，所述第一驱动组件包括第一转轴(52)、线卷(53)和第一摇手柄(54)，所述线卷(53)固定在第一转轴(52)上，所述第一转轴(52)可转动设置在安装箱(43)中，所述第一转轴(52)一端穿出安装箱(43)壳壁和第一摇手柄(54)可拆卸连接，所述弹簧测力计(2)顶部连接有连接绳(45)，所述连接绳(45)另一端绕过滑轮(44)后和线卷(53)相连，通过转动第一摇手柄(54)带动第一转轴(52)转动，所述第一转轴(52)带动线卷(53)转动，使连接绳(45)从线卷(53)上绕下或缠绕在线卷(53)上，从而带动弹簧测力计(2)底端的重物(1)进入或移出盛放有液体的容器(3)。

2.根据权利要求1所述的一种物理教学用浮力实验设备，其特征在于：所述支撑架包括两根平行且对称设置的可折叠支撑杆，所述支撑杆包括多节依次铰接的长条状支撑段(46)，所述支撑段(46)的横截面呈“凹”字状，相邻支撑段(46)与凹口相对的侧壁位于同一竖直面上，同一支撑杆的上节支撑段(46)相对两侧壁间距离小于相邻下节支撑段(46)相对两侧壁间距离，上节支撑段(46)的长度不大于相邻下节支撑段(46)的长度，所述支撑段(46)的相对两侧壁底端分别连接有弧状连接件(47)，上节支撑段(46)的两个连接件(47)夹在下节支撑段(46)相对两侧壁间，通过穿过连接件(47)和支撑段(46)侧壁的铰接螺栓将相邻支撑段(46)铰接在一起，所述基座(41)中部设置有凹槽(411)，所述凹槽(411)相对两槽壁分别向反方向延伸形成有安装槽(412)，所述安装槽(412)向上延伸至贯穿基座(41)顶面，最底端支撑段(46)铰接在容纳槽(412)两侧壁上，所述安装杆(42)的两端可拆卸连接在两根支撑杆最顶端的支撑段(46)上，且安装杆(42)的两端部分别位于支撑段(46)的相对两侧壁间。

3.根据权利要求2所述的一种物理教学用浮力实验设备，其特征在于：所述安装槽(412)下侧槽壁向下延伸形成有放置槽(413)，两根支撑杆的支撑段(46)凹口相对设置，所述支撑段(46)的侧壁内侧设置有纵向滑槽(49)，同一支撑杆的支撑段(46)上的滑槽(49)纵向贯通，所述安装杆(42)的两端分别设置有滑块(410)，所述安装杆(42)两端的滑块(410)分别位于两侧支撑杆的最顶端支撑段(46)上的滑槽(49)中，所述安装杆(42)和支撑段(46)之间通过螺栓可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种物理教学用浮力实验设备，其特征在于：还包括可调节支撑架高度的调节装置，所述基座(41)为空心壳体结构，所述调节装置设置在基座(41)的空腔中，所述调节装置包括升降杆(61)、第二驱动组件、两根对称设置的传动杆(62)和两根对称设置的调节杆(63)，所述支撑架包括两根平行且对称设置的支撑杆，所述支撑杆底端穿过基座(41)顶面连接在升降杆(61)上，两根调节杆(63)水平固定在基座(41)内壁上，两根调节杆(63)上分别设置有可沿其水平移动的调节块(64)，所述调节杆(63)上设置有第一弹簧(65)，所述第一弹簧(65)一端和调节杆(63)端部相连，另一端和调节块(64)相连，所述传动杆(62)一端与升降杆(61)铰接，另一端和调节块(64)铰接；所述第二驱动组件设置在两根调节杆(63)之间，所述第二驱动组件包括可转动设置在基座(41)内壁上的第二驱动齿轮(66)和两个卷绕轮(67)，所述第二驱动齿轮(66)和端部进入基座(41)内部的第二摇手柄(8)相连，所述卷绕轮(67)包括中间的绕线柱和两端的凸轮，一侧的凸轮上设置有和第二驱动齿轮(66)相配合的凸齿，所述调节块(64)和相邻卷绕轮(67)的绕线柱之间通过绳子(68)连接，两个调节块(64)之间在靠近的过程中，升降杆(61)上升，第一弹簧(65)变形，第一弹簧(65)在复位的过程中带动调节块(64)向相背方向移动，升降杆(61)下降。

5.根据权利要求4所述的一种物理教学用浮力实验设备，其特征在于：所述调节杆(63)为端部封口的空心杆，所述调节杆(63)上沿轴向对称设置有两条缝隙(69)，所述调节块(64)包括连接杆(641)、连接板(642)和套设在调节杆(63)上的套环(643)，所述连接板(642)和传动杆(62)之间通过铰接螺栓连接，所述连接杆(641)两端沿调节杆(63)两侧缝隙(69)伸出后与套环(643)相连，所述第一弹簧(65)设置在调节杆(63)中，所述第一弹簧(65)一端和连接杆(641)相连，另一端和调节杆(63)端部封口板内壁相连，所述绳子(68)一端连接在连接杆(641)的中部，另一端从调节杆(63)端部封口板上通孔伸出后和卷绕轮(67)上绕线柱相连。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种物理教学用浮力实验设备，其特征在于：所述第一驱动组件还包括第一驱动齿轮(51)、第一从动齿轮(55)、第二从动齿轮(56)、第三从动齿轮(57)、第四从动齿轮(58)和第二转轴(59)，所述第一驱动齿轮(51)两侧面分别设置有安装柱(71)和抵挡条(72)，所述安装柱(71)穿过抵挡条(72)上穿孔使抵挡条(72)可转动设置在其上，所述安装柱(71)上套设有第二弹簧(73)，所述第二弹簧(73)一端和第一驱动齿轮(51)侧面相连，另一端和抵挡条(72)相连，所述安装柱(71)上设置有抵片(74)，所述抵挡条(72)上设置有挡片(75)，所述抵片(74)和挡片(75)相配合限定抵挡条(72)的转动方向；所述第二转轴(59)可转动设置在安装箱(43)中，所述第二转轴(59)穿出安装箱(43)的一端设置有能和第一摇手柄(54)相接的接口，所述第一驱动齿轮(51)固定在第二转轴(59)上，所述第二转轴(59)上套设有分别位于第一驱动齿轮(51)两侧的两根空心管(76)，所述空心管(76)的端部连接在安装箱(43)内壁上，所述空心管(76)的另一端与第一从动齿轮(55)或第二从动齿轮(56)可转动连接，所述第一从动齿轮(55)包括侧面相连且同心设置的第一外侧轮(551)和第一内侧轮(552)，所述第一外侧轮(551)的外沿上部分分布有均匀连续凸齿，所述第一内侧轮(552)上的凸齿向顺时针方向倾斜，所述第一驱动齿轮(51)与第一内侧轮(552)相对面上抵挡条(72)向第一内侧轮(552)上的凸齿倾斜方向倾斜，此侧抵挡条(72)远离安装柱(71)的端部位于第一内侧轮(552)上的相邻凸齿间，相应的抵片(74)和挡片(75)相配合限制抵挡条(72)逆时针转动；所述第二从动齿轮(56)包括侧面相连且同心设置的第二外侧轮(561)和第二内侧轮(562)，所述第二内侧轮(562)上的凸齿向逆时针方向倾斜，所述第一驱动齿轮(51)与第二内侧轮(562)相对面上抵挡条(72)向第二内侧轮(562)上的凸齿倾斜方向倾斜，此侧抵挡条(72)远离安装柱(71)的端部位于第二内侧轮(562)上的相邻凸齿间，相应的抵片(74)和挡片(75)相配合限制抵挡条(72)顺时针转动；所述第三从动齿轮(57)和第四从动齿轮(58)固定在第一转轴(52)上，所述第三从动齿轮(57)和第一从动齿轮(55)配合传动，所述第四从动齿轮(58)和第二从动齿轮(56)配合传动。

7.根据权利要求6所述的一种物理教学用浮力实验设备，其特征在于：所述第一转轴(52)一端伸出安装箱(43)壳壁外，所述线卷(53)设置在安装箱(43)壳体外。