CN109064847A - 用于物理教学的浮力实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于物理教学的浮力实验装置，包括:矩形板、容器和手柄；所述固定架上呈矩形阵列状开设有三个所述圆形孔A，且所述固定架顶端面位于所述圆形孔A右侧呈矩形阵列状开设有三个所述圆形孔B；三个所述圆形孔B内均放置有一个所述容器；所述测试容器A内放置有一块所述矩形测试块A、测试容器B和一个所述测试容器C。本发明通过三个滚轮B，三个滚轮A，三个测力计，测试容器A、测试容器B和测试容器C的配合设置，在实验室时，可进行有针对性的对比实验，通过对比可更加直观的展示相互之间的不同，使实验更加容易直观易懂，增强了实验的说服力。
Description
技术领域
本发明属于实验教学器材技术领域，更具体地说，特别涉及用于物理教学的浮力实验装置。
背景技术
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，即F浮＝G液排＝ρ液gV排。其中V排表示物体排开的液体的体积，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
基于上述本发明人发现现有的用于物理教学的浮力实验装置，主要存在以下几点不足，比如：
对比性差，实验效果不明显，现有的物理教学浮力实验装置，在实验时，均根据影响浮力的因素进行单个演示，实验效果较差，不能采用两两一组进行同时实验，通过同时进行实验可直观的观察出不同之处，更加便于理解，展示效果更加直观；做工较为麻烦，现有设备中有部分设备在容器内设置滑轮做工比较复杂，且容器内滑轮位置不能调节，需使用专用容器才能进行实验，局限性专用性较强。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供用于物理教学的浮力实验装置，以解决现有的设备在实验时，对比性差，实验效果不明显，容器做工复杂，专用性较强的问题。
本发明用于物理教学的浮力实验装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
用于物理教学的浮力实验装置，包括矩形板、矩形板、卡槽、第一支架、滚轮A、矩形柱、圆柱轴、滚轮B、固定架、圆形孔A、圆形孔B、滚轮架、滚轮C、测力计、测试容器A、测试容器B、测试容器C、矩形测试块A、矩形测试块B、矩形测试块C、容器和手柄；所述矩形板顶端面中心偏左位置和中心偏右位置共对称设置有两块所述矩形板，且所述矩形板顶端面位于两块所述矩形板内侧固定连接有一个所述固定架；所述矩形板顶端面位于两块所述矩形板后侧固定连接有一个所述第一支架，且所述矩形板顶端面位于所述第一支架后侧对称设置有两个所述矩形柱；两个所述矩形柱之间转动连接有一个所述圆柱轴，且所述圆柱轴上均匀分布有三个所述滚轮B，且所述滚轮B上缠绕有线圈；两块所述矩形板上均开设有一处所述卡槽，且两个所述卡槽相互对称；所述第一支架上均匀分布有三个所述滚轮A；三个所述滚轮B上的绳索上均连接有一个所述测力计，且三个所述滚轮B上的绳索均与所述滚轮A接触；所述滚轮架上转动连接有三个所述滚轮C；所述固定架上呈矩形阵列状开设有三个所述圆形孔A，且所述固定架顶端面位于所述圆形孔A右侧呈矩形阵列状开设有三个所述圆形孔B；三个所述圆形孔B内从左至右依次放置有一个所述测试容器A、测试容器B和一个所述测试容器C；三个所述圆形孔B内均放置有一个所述容器；所述测试容器A内放置有一块所述矩形测试块A、测试容器B和一个所述测试容器C。
进一步的，两个所述卡槽内滑动连接有一个所述滚轮架。
进一步的，所述固定架的材质为透明材质。
进一步的，三个所述圆形孔B与三个所述滚轮C轴向对称。
进一步的，所述测试容器A和所述测试容器C内均盛有液面高度为10cm的水。
进一步的，所述测试容器B内盛有液面高度为10cm的盐水。
进一步的，所述矩形测试块A和所述矩形测试块B体积和质量均相等。
进一步的，所述矩形测试块C与所述矩形测试块A和所述矩形测试块B体积质量均相等，但形状不同。
进一步的，所述矩形测试块A、矩形测试块B和所述矩形测试块C上均固定有绳索，且绳索头端均设置有挂钩。
进一步的，所述圆柱轴右端面固定连接有一个所述手柄。
进一步的，所述测试容器A、测试容器B和所述测试容器C外壁上均设置有一个出水口，且出水口的高度也为10cm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过矩形板和滚轮架的设置，一方面通过可将矩形测试块A、矩形测试块B和矩形测试块C上的绳索绕过滚轮架上的滚轮C进行滑动浮力测试，另一方面通过滚轮架的滑动调整可方便适用不同的水深的测试。
本发明通过三个滚轮B，三个滚轮A，三个测力计，测试容器A、测试容器B和测试容器C的配合设置，在实验室时，可进行有针对性的对比实验，通过对比可更加直观的展示相互之间的不同，使实验更加容易直观易懂，增强了实验的说服力。
本发明通过固定架的设置，一方面可对测试容器A、测试容器B和测试容器C进行固定，防止在实验过程中出现倾倒等现象，另一方面，因三个圆形孔B与三个滚轮C轴向对称，故在放置和实验准备时可直接将测试容器A、测试容器B和测试容器C放置，圆形孔B内，无需刻意的去对正工作。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明滚轮架升起后的主视结构示意图。
图3是本发明不同液体实验时的主视结构示意图。
图4是本发明相同体积不同形状物体实验时的主视结构示意图。
图5是本发明矩形板的左视放大结构示意图。
图6是本发明固定架的俯视放大结构示意图。
图7是本发明测试容器A和矩形测试块A主视放大结构示意图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1-矩形板，2-矩形板，201-卡槽，3-第一支架，301-滚轮A，4-矩形柱，401-圆柱轴，402-滚轮B，5-固定架，501-圆形孔A，502-圆形孔B，6-滚轮架，601-滚轮C，7-测力计，8-测试容器A，9-测试容器B，10-测试容器C，11-矩形测试块A，12-矩形测试块B，13-矩形测试块C，14-容器，15-手柄。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
如附图1至附图7所示：
本发明提供用于物理教学的浮力实验装置，包括有：矩形板1、矩形板2、卡槽201、第一支架3、滚轮A301、矩形柱4、圆柱轴401、滚轮B402、固定架5、圆形孔A501、圆形孔B502、滚轮架6、滚轮C601、测力计7、测试容器A8、测试容器B9、测试容器C10、矩形测试块A11、矩形测试块B12、矩形测试块C13、容器14和手柄15；矩形板1顶端面中心偏左位置和中心偏右位置共对称设置有两块矩形板2，且矩形板1顶端面位于两块矩形板2内侧固定连接有一个固定架5；矩形板1顶端面位于两块矩形板2后侧固定连接有一个第一支架3，且矩形板1顶端面位于第一支架3后侧对称设置有两个矩形柱4；两个矩形柱4之间转动连接有一个圆柱轴401，且圆柱轴401上均匀分布有三个滚轮B402，且滚轮B402上缠绕有线圈；两块矩形板2上均开设有一处卡槽201，且两个卡槽201相互对称；第一支架3上均匀分布有三个滚轮A301；三个滚轮B402上的绳索上均连接有一个测力计7，且三个滚轮B402上的绳索均与滚轮A301接触；滚轮架6上转动连接有三个滚轮C601；固定架5上呈矩形阵列状开设有三个圆形孔A501，且固定架5顶端面位于圆形孔A501右侧呈矩形阵列状开设有三个圆形孔B502；三个圆形孔B502内从左至右依次放置有一个测试容器A8、测试容器B9和一个测试容器C10；三个圆形孔B502内均放置有一个容器14；测试容器A8内放置有一块矩形测试块A11、测试容器B9和一个测试容器C10。
其中，两个卡槽201内滑动连接有一个滚轮架6，故滚轮架6可根据卡槽位置进行上下调整。
其中，固定架5的材质为透明材质。
其中，三个圆形孔B502与三个滚轮C601轴向对称，故在将测试容器A8、测试容器B9和测试容器C10摆放在圆形孔B内时，能够与滚轮C601轴向对正。
其中，测试容器A8和测试容器C10内均盛有液面高度为10cm的水。
其中，测试容器B9内盛有液面高度为10cm的盐水。
其中，矩形测试块A11和矩形测试块B12体积和质量均相等。
其中，矩形测试块C13与矩形测试块A11和矩形测试块B12体积质量均相等，但形状不同。
其中，矩形测试块A11、矩形测试块B12和矩形测试块C13上均固定有绳索，且绳索头端均设置有挂钩，故在测试时方便于测力计7进行连接。
其中，圆柱轴401右端面固定连接有一个手柄15，故可方便对滚轮B402进行转动。
其中，测试容器A8、测试容器B9和测试容器C10外壁上均设置有一个出水口，且出水口的高度也为10cm，故在实验时可提高实验效果。
使用时：
首先进行使用前准备工作，首先将测试容器A8、测试容器B9和测试容器C10放置在固定架5上的三个圆形孔B502内，将三个圆形孔A501内放置三个容器14，而后将滚轮架6沿卡槽201向下移动到合适位置并进行固定；
第一，进行对不同密度液体对浮力的影响的实验，将矩形测试块A11上的线圈绕过左侧第一个滚轮C601，并将线圈头端的挂钩与左侧第一个测力计7相勾连，而后将矩形测试块B12上的线圈绕过第二个滚轮C601，并将线圈头端的挂钩与第二个测力计7相勾连，最后转动手柄15，通过绳索的不断拉紧可使矩形测试块A11和矩形测试块B12进行缓缓下沉，与此同时，测试容器A8和测试容器B9内的液体可从出水口流出至容器14内，当矩形测试块A11和矩形测试块B12全部沉没在水中时，可记录测力计7上的数值和两个容器14内水的含量；
第二，进行相同液体密度，相同体积和重量，不同形状物体对浮力影响的实验，将矩形测试块A11上的线圈绕过左侧第一个滚轮C601，并将线圈头端的挂钩与左侧第一个测力计7相勾连，而后将矩形测试块C13线圈绕过最右侧滚轮C601，并将线圈头端的挂钩与最右侧测力计7相勾连，最后转动手柄15，通过绳索的不断拉紧可使矩形测试块A11和矩形测试块C13进行缓缓下沉，与此同时，测试容器A8和测试容器C10内的液体可从出水口流出至容器14内，当矩形测试块A11和矩形测试块C13全部沉没在水中时，可记录测力计7上的数值和两个容器14内水的含量。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (9)
1.用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：该用于物理教学的浮力实验装置包括：矩形板(1)、矩形板(2)、卡槽(201)、第一支架(3)、滚轮A(301)、矩形柱(4)、圆柱轴(401)、滚轮B(402)、固定架(5)、圆形孔A(501)、圆形孔B(502)、滚轮架(6)、滚轮C(601)、测力计(7)、测试容器A(8)、测试容器B(9)、测试容器C(10)、矩形测试块A(11)、矩形测试块B(12)、矩形测试块C(13)、容器(14)和手柄(15)；所述矩形板(1)顶端面中心偏左位置和中心偏右位置共对称设置有两块所述矩形板(2)，且所述矩形板(1)顶端面位于两块所述矩形板(2)内侧固定连接有一个所述固定架(5)；所述矩形板(1)顶端面位于两块所述矩形板(2)后侧固定连接有一个所述第一支架(3)，且所述矩形板(1)顶端面位于所述第一支架(3)后侧对称设置有两个所述矩形柱(4)；两个所述矩形柱(4)之间转动连接有一个所述圆柱轴(401)，且所述圆柱轴(401)上均匀分布有三个所述滚轮B(402)，且所述滚轮B(402)上缠绕有线圈；两块所述矩形板(2)上均开设有一处所述卡槽(201)，且两个所述卡槽(201)相互对称；所述第一支架(3)上均匀分布有三个所述滚轮A(301)；三个所述滚轮B(402)上的绳索上均连接有一个所述测力计(7)，且三个所述滚轮B(402)上的绳索均与所述滚轮A(301)接触；所述滚轮架(6)上转动连接有三个所述滚轮C(601)；所述固定架(5)上呈矩形阵列状开设有三个所述圆形孔A(501)，且所述固定架(5)顶端面位于所述圆形孔A(501)右侧呈矩形阵列状开设有三个所述圆形孔B(502)；三个所述圆形孔B(502)内从左至右依次放置有一个所述测试容器A(8)、测试容器B(9)和一个所述测试容器C(10)；三个所述圆形孔B(502)内均放置有一个所述容器(14)；所述测试容器A(8)内放置有一块所述矩形测试块A(11)、测试容器B(9)和一个所述测试容器C(10)。
2.如权利要求1所述用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：两个所述卡槽(201)内滑动连接有一个所述滚轮架(6)。
3.如权利要求1所述用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述固定架(5)的材质为透明材质。
4.如权利要求1所述用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：三个所述圆形孔B(502)与三个所述滚轮C(601)轴向对称。
5.如权利要求1所述用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述测试容器A(8)和所述测试容器C(10)内均盛有液面高度为10cm的水。
6.如权利要求1所述用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述测试容器B(9)内盛有液面高度为10cm的盐水。
7.如权利要求1所述用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述矩形测试块A(11)和所述矩形测试块B(12)体积和质量均相等。
8.如权利要求1所述用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述矩形测试块C(13)与所述矩形测试块A(11)和所述矩形测试块B(12)体积质量均相等，但形状不同。
9.如权利要求1所述用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述矩形测试块A(11)、矩形测试块B(12)和所述矩形测试块C(13)上均固定有绳索，且绳索头端均设置有挂钩；所述圆柱轴(401)右端面固定连接有一个所述手柄(15)；所述测试容器A(8)、测试容器B(9)和所述测试容器C(10)外壁上均设置有一个出水口，且出水口的高度也为10cm。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111933002A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-11-13 | 南京蹦蹦哒哒信息科技有限公司 | 一种用于物理实验的浮力演示教具 |
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- 2018-10-24 CN CN201811243410.3A patent/CN109064847A/zh not_active Withdrawn
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| CN111933002A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-11-13 | 南京蹦蹦哒哒信息科技有限公司 | 一种用于物理实验的浮力演示教具 |
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