CN110070784A - 一种浮力影响因素实验设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实验设备技术领域，尤其为一种浮力影响因素实验设备，包括底座，底座的上开设有第一凹槽，第一凹槽的槽壁上靠近两端位置均开设有两个第一圆孔，底座的表面上设有两个位置对应的限位组件，第一凹槽内靠近两端位置均设有调节机构，两个调节机构上设有吊板，吊板的下方设有弹簧测力计，底座的表面上紧密粘接有隔板，隔板的侧壁上设有收纳组件，本发明通过在该实验设备上安装的调节机构，从而实现了实验中高度可调节的效果，另外还通过安装在该实验设备上的收纳组件与吊板，从而实现了方便对弹簧测力计的吊装，避免了师生因手持弹簧测力计带来的示数不稳定的情况发生。

Description

一种浮力影响因素实验设备

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，具体为一种浮力影响因素实验设备。

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，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，故需要通过做实验的方式来帮助学生理解。

现有的浮力实验设备比较简陋，实际物理实验课程中都是教师或学生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，很不方便，且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；另外现有的浮力实验设备支架无法调节，易被碰撞而损坏，且携带起来十分不便，鉴于此，我们提出一种浮力影响因素实验设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浮力影响因素实验设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种浮力影响因素实验设备，包括底座，所述底座的上开设有第一凹槽，所述第一凹槽的槽壁上靠近两端位置均开设有两个第一圆孔，所述底座的表面上设有两个位置对应的限位组件，所述第一凹槽内靠近两端位置均设有调节机构，两个所述调节机构上设有吊板，所述吊板的下方设有弹簧测力计，所述底座的表面上紧密粘接有隔板，所述隔板的侧壁上设有收纳组件；所述限位组件均包括衔接块，每个所述衔接块均位于第一凹槽的一侧，且每个所述衔接块与底座的上表面之间紧密粘接，每个所述衔接块上均开设有第二凹槽，所述第二凹槽的两侧槽壁上均开设有位置对应的第二圆孔，每个所述衔接块上均设有限位板，每个所述限位板的侧壁上均紧密焊接有位置对称的插杆，且每个所述插杆均与第二圆孔之间插接配合，每个所述限位板的右侧侧壁上均开设有第一螺纹孔，所述第一凹槽的另一侧设有两个固定块，每个所述固定块与衔接块之间位置对应，每个所述固定块上均开设有第二螺纹孔，且所述第二螺纹孔与第一螺纹孔之间尺寸大小一致，所述固定块与限位板之间通过螺栓固定连接。

作为优选，所述调节机构均包括支撑管，每个所述支撑管的侧壁上均开设有弧形槽，每个所述支撑管的侧壁上均开设有两个第一通孔，每个所述支撑管的侧壁靠近底端位置均粘接有两个位置对应的转杆，且每个所述转杆均与第一圆孔之间插接配合，每个所述支撑管的内部均安装有调节杆，每个所述调节杆的侧壁靠近底端位置均开设有第二通孔，所述第二通孔内粘接有插管，且所述插管内设有插销，所述插销与插管之间插接配合。

作为优选，所述收纳组件包括收纳盒，所述收纳盒的底壁与隔板之间紧密粘接，所述收纳盒的侧壁上开设有开口，所述收纳盒的内壁底端开设有第二插孔，所述收纳盒上紧密粘接有圆盘，所述圆盘的中央位置开设的有穿孔，且所述收纳盒内设有转轴，所述收纳盒的外侧设有摇杆，且所述转轴的一端与第二插孔之间插接配合，所述转轴的另一端穿过穿孔并与摇杆之间紧密粘接。

作为优选，位于上方的所述第一通孔与弧形槽的顶端之间互相连通，位于下方的所述述第一通孔与弧形槽的底端之间互相连通。

作为优选，所述插销的长度大于插管长度与支撑管的直径之和。

作为优选，所述调节杆的长度小于弧形槽底端与支撑管顶端之间的间距。

作为优选，所述第一凹槽的长度大于两个支撑管的长度之和。

作为优选，所述转轴上粘接有绳索，且所述转轴上绳索的另一端与弹簧测力计的顶端之间相连接。

作为优选，所述吊板的底端开设有两个位置对称的第一插孔，且每个所述第一插孔均与调节杆的顶端之间插接配合。

作为优选，所述吊板上中央位置开设有第三通孔，所述第三通孔的外侧设有定滑轮，且所述定滑轮的底端与吊板的顶壁之间紧密粘接，所述转轴上的绳索与定滑轮的滑轮表面相接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在该实验设备上安装的调节机构，从而实现了实验中高度可调节的效果，避免了实验中弹簧测力计与量筒之间相距过近不便观察的情况发生；

2.本发明通过在该实验设备上安装的调节机构与限位组件，从而实现了对支撑管与调节杆收纳保护的效果，避免了支撑管与调节杆受外界碰撞而损坏的情况发生；

3.本发明通过安装在该实验设备上的收纳组件与吊板，从而实现了方便对弹簧测力计的吊装，避免了师生因手持弹簧测力计带来的示数不稳定的情况发生。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明中底座的结构图；

图3为本发明中隔板的侧视图；

图4为本发明中限位组件的爆炸图；

图5为本发明中调节机构的爆炸图；

图6为本发明中收纳组件的爆炸图；

图7为本发明中吊板的仰视图。

图中：底座1、第一凹槽11、第一圆孔12、限位组件2、衔接块21、第二凹槽211、第二圆孔212、限位板22、插杆221、第一螺纹孔222、固定块23、第二螺纹孔231、调节机构3、支撑管31、弧形槽311、第一通孔312、转杆313、调节杆32、第二通孔321、插管322、插销33、吊板4、第一插孔41、第三通孔42、定滑轮43、弹簧测力计5、隔板6、矩形口61、收纳组件7、收纳盒71、开口711、第二插孔712、圆盘72、穿孔721、转轴73、摇杆74。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：

一种浮力影响因素实验设备，如图1-2所示，包括底座1，底座1的上开设有第一凹槽11，第一凹槽11的槽壁上靠近两端位置均开设有两个第一圆孔12，底座1的表面上设有两个位置对应的限位组件2，第一凹槽11内靠近两端位置均设有调节机构3，两个调节机构3上设有吊板4，吊板4的下方设有弹簧测力计5，底座1的表面上紧密粘接有隔板6，隔板6的侧壁上设有收纳组件7。

本实施例中，底座1采用铝合金材质，铝合金材料密度低，但强度较高，接近或超过优质钢，另外铝合金塑性好，可加工成各种型材，具有优良的抗蚀性，可实现在底座1长期使用后不被腐蚀的效果，且避免了因外界碰撞或挤压发生变形的效果。

本实施例中，第一凹槽11的长度大于两个支撑管31的长度之和，从而避免了当两个支撑管31转动收向第一凹槽11内时，互相抵触而无法收进第一凹槽11内的情况发生。

如图3所示，隔板6上开设有矩形口61，且隔板6与收纳组件7之间固定连接。

本实施例中，矩形口61的底端与呈竖直状态时的支撑管31的顶端处于同一水平面，矩形口61的长度等于调节杆32的长度，且矩形口61位于隔板6的中垂线上。

如图4所示，每个限位组件2均包括衔接块21，每个衔接块21均位于第一凹槽11的一侧，且每个衔接块21与底座1的上表面之间紧密粘接，每个衔接块21上均开设有第二凹槽211，第二凹槽211的两侧槽壁上均开设有位置对应的第二圆孔212，每个衔接块21上均设有限位板22，每个限位板22的侧壁上均紧密焊接有位置对称的插杆221，且每个插杆221均与第二圆孔212之间插接配合，每个限位板22的右侧侧壁上均开设有第一螺纹孔222，第一凹槽11的另一侧设有两个固定块23，每个固定块23与衔接块21之间位置对应，每个固定块23上均开设有第二螺纹孔231，且第二螺纹孔231与第一螺纹孔222之间尺寸大小一致，固定块23与限位板22之间通过螺栓固定连接。

本实施例中，由于限位板22上的两个插杆221均插接进第二圆孔212内，限位板22可在衔接块21上自由转动，从而实现了限位板22与衔接块21之间转动连接的效果。

本实施例中，当限位板22转动至水平位置时，限位板22上的第一螺纹孔222与固定块23上的第二螺纹孔231之间位置互相对应，通过外界螺栓螺入第二螺纹孔231并贯穿第一螺纹孔222，实现了限位板22与固定块23之间限位固定的效果。

本实施例中，当限位板22转动至水平位置，且支撑管31转动至竖直位置时，限位板22与支撑管31的管壁之间相互接触，从而实现了限位板22对支撑管31的限位固定效果。

如图5所示，每个调节机构3均包括支撑管31，每个支撑管31的侧壁上均开设有弧形槽311，每个支撑管31的侧壁上均开设有两个第一通孔312，每个支撑管31的侧壁靠近底端位置均粘接有两个位置对应的转杆313，且每个转杆313均与第一圆孔12之间插接配合，每个支撑管31的内部均安装有调节杆32，每个调节杆32的侧壁靠近底端位置均开设有第二通孔321，第二通孔321内粘接有插管322，且插管322内设有插销33，插销33与插管322之间插接配合。

本实施例中，由于每个支撑管31的侧壁靠近底端位置均粘接有两个位置对应的转杆313，且每个转杆313插接进第一圆孔12内，从而实现了支撑管31在第一凹槽11内转动的效果。

本实施例中，由于调节杆32上安装有插管322，且插管322嵌设于弧形槽311，由于插管322的长度大于支撑管31的管壁厚度，从而可实现插管322对调节杆32的限位效果，避免了调节杆32滑出支撑管31的情况发生，且由于具备插管322，师生可通过拨动插管322而带动调节杆32在支撑管31内上下移动的效果。

本实施例中，位于上方的第一通孔312与弧形槽311的顶端之间互相连通，位于下方的述第一通孔312与弧形槽311的底端之间互相连通，当调节杆32滑动至最顶端或最底端时，推动插销33，插销33贯穿插管322并延伸至第一通孔312外侧，从而实现了对调节杆32限位固定的效果。

本实施例中，插销33的长度大于插管322长度与支撑管31的直径之和，避免了插销33对调节杆32限位时，插销33完全插进调节杆32与支撑管31内部而不便抽出的情况发生。

进一步的，调节杆32的长度小于弧形槽311底端与支撑管31顶端之间的间距。

如图6所示，收纳组件7包括收纳盒71，收纳盒71的底壁与隔板6之间紧密粘接，收纳盒71的侧壁上开设有开口711，收纳盒71的内壁底端开设有第二插孔712，收纳盒71上紧密粘接有圆盘72，圆盘72的中央位置开设的有穿孔721，且收纳盒71内设有转轴73，收纳盒71的外侧设有摇杆74，且转轴73的一端与第二插孔712之间插接配合，转轴73的另一端贯穿穿孔721并与摇杆74之间紧密粘接。

本实施例中，转轴73上粘接有绳索，且转轴73上绳索的另一端与弹簧测力计5的顶端之间相连接，其中转轴73上的绳索贯穿矩形口61与第三通孔42，实现了绳索拉动弹簧测力计5移动的效果，方便了师生对弹簧测力计5位置的固定或移动效果。

如图7所示，吊板4的底端开设有两个位置对称的第一插孔41，且每个第一插孔41均与调节杆32的顶端之间插接配合，吊板4上中央位置开设有第三通孔42，第三通孔42的外侧设有定滑轮43，且定滑轮43的底端与吊板4的顶壁之间紧密粘接，转轴73上的绳索与定滑轮43的滑轮表面相接触。

本实施例的浮力影响因素实验设备在使用时，首先将弹簧测力计5底端的挂钩钩住待测物块，随后手持摇杆74，并转动摇杆74，从而放出或收回缠绕在转轴73上的绳索，且由于转轴73上的绳索的一端与弹簧测力计5之间相连接，从而可将弹簧测力计5下移或上移，在弹簧测力计5移动的过程中，由于转轴73上的绳索贯穿矩形口61与第三通孔42，且与定滑轮43的滑轮相接触，故转轴73上的绳索被拉伸固定，不会产生晃动，从而方便了对弹簧测力计的吊装，避免了师生因手持弹簧测力计带来的示数不稳定的情况发生；

随着转动摇杆74，待测物块落入放置在弹簧测力计5正下方的量筒内，且量筒内装有适量的水，随着待测物块进入水内，量筒内的水位上升，从原有的刻度线升至新的刻度线上，从而可量取出物块排出水的体积，根据物块自身的重力以及排出水的体积而算出的重力，进而得出物块受到的浮力；

在实验中，如果待测物块体积较大时，不仅要更换量筒，而且支撑吊板4的调节机构3顶端位置也要相应调节，手工拨动插管322，将插管322移动到弧形槽311的顶端位置，并推动插销33贯穿插管322与第一通孔312，从而根据调节杆32自身的重力压紧插接进第一通孔312的插销33，从而实现了对调节杆32的限位固定效果，调节了吊板4的高度；

当实验结束后，为了保护支撑管31与调节杆32，可反向抽出插销33，从而调节杆32收进支撑管31内，并将螺入在第一螺纹孔222与第二螺纹孔231内的螺栓螺出，转动限位板22至限位板22避开支撑管31所在平面，且支撑管31转向第一凹槽11内，最终两个支撑管31收纳进第一凹槽11内，再次转动限位板22，并将螺出的螺栓拧进第一螺纹孔222与第二螺纹孔231内即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种浮力影响因素实验设备，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的上开设有第一凹槽(11)，所述第一凹槽(11)的槽壁上靠近两端位置均开设有两个第一圆孔(12)，所述底座(1)的表面上设有两个位置对应的限位组件(2)，所述第一凹槽(11)内靠近两端位置均设有调节机构(3)，两个所述调节机构(3)上设有吊板(4)，所述吊板(4)的下方设有弹簧测力计(5)，所述底座(1)的表面上紧密粘接有隔板(6)，所述隔板(6)的侧壁上设有收纳组件(7)；所述限位组件(2)均包括衔接块(21)，每个所述衔接块(21)均位于第一凹槽(11)的一侧，且每个所述衔接块(21)与底座(1)的上表面之间紧密粘接，每个所述衔接块(21)上均开设有第二凹槽(211)，所述第二凹槽(211)的两侧槽壁上均开设有位置对应的第二圆孔(212)，每个所述衔接块(21)上均设有限位板(22)，每个所述限位板(22)的侧壁上均紧密焊接有位置对称的插杆(221)，且每个所述插杆(221)均与第二圆孔(212)之间插接配合，每个所述限位板(22)的右侧侧壁上均开设有第一螺纹孔(222)，所述第一凹槽(11)的另一侧设有两个固定块(23)，每个所述固定块(23)与衔接块(21)之间位置对应，每个所述固定块(23)上均开设有第二螺纹孔(231)，且所述第二螺纹孔(231)与第一螺纹孔(222)之间尺寸大小一致，所述固定块(23)与限位板(22)之间通过螺栓固定连接。

2.根据权利要求1所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：所述调节机构(3)均包括支撑管(31)，每个所述支撑管(31)的侧壁上均开设有弧形槽(311)，每个所述支撑管(31)的侧壁上均开设有两个第一通孔(312)，每个所述支撑管(31)的侧壁靠近底端位置均粘接有两个位置对应的转杆(313)，且每个所述转杆(313)均与第一圆孔(12)之间插接配合，每个所述支撑管(31)的内部均安装有调节杆(32)，每个所述调节杆(32)的侧壁靠近底端位置均开设有第二通孔(321)，所述第二通孔(321)内粘接有插管(322)，且所述插管(322)内设有插销(33)，所述插销(33)与插管(322)之间插接配合。

3.根据权利要求2所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：所述收纳组件(7)包括收纳盒(71)，所述收纳盒(71)的底壁与隔板(6)之间紧密粘接，所述收纳盒(71)的侧壁上开设有开口(711)，所述收纳盒(71)的内壁底端开设有第二插孔(712)，所述收纳盒(71)上紧密粘接有圆盘(72)，所述圆盘(72)的中央位置开设的有穿孔(721)，且所述收纳盒(71)内设有转轴(73)，所述收纳盒(71)的外侧设有摇杆(74)，且所述转轴(73)的一端与第二插孔(712)之间插接配合，所述转轴(73)的另一端穿过穿孔(721)并与摇杆(74)之间紧密粘接。

4.根据权利要求3所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：位于上方的所述第一通孔(312)与弧形槽(311)的顶端之间互相连通，位于下方的所述述第一通孔(312)与弧形槽(311)的底端之间互相连通。

5.根据权利要求4所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：所述插销(33)的长度大于插管(322)长度与支撑管(31)的直径之和。

6.根据权利要求5所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：所述调节杆(32)的长度小于弧形槽(311)底端与支撑管(31)顶端之间的间距。

7.根据权利要求6所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：所述第一凹槽(11)的长度大于两个支撑管(31)的长度之和。

8.根据权利要求7所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：所述转轴(73)上粘接有绳索，且所述转轴(73)上绳索的另一端与弹簧测力计(5)的顶端之间相连接。

9.根据权利要求8所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：所述吊板(4)的底端开设有两个位置对称的第一插孔(41)，且每个所述第一插孔(41)均与调节杆(32)的顶端之间插接配合。

10.根据权利要求9所述的浮力影响因素实验设备，其特征在于：所述吊板(4)上中央位置开设有第三通孔(42)，所述第三通孔(42)的外侧设有定滑轮(43)，且所述定滑轮(43)的底端与吊板(4)的顶壁之间紧密粘接，所述转轴(73)上的绳索与定滑轮(43)的滑轮表面相接触。