CN207637374U - 一种物理教学用浮力演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教学设备技术领域，更具体地说是涉及一种物理教学用浮力演示装置，包括底座、盛水槽、量筒和浮力作用机构，盛水槽和量筒设置在底座的中部，盛水槽的右侧设有出水管，出水管的底端位于量筒的正上方；浮力作用机构包括活塞筒、定位座、弹簧测力器、浮板和浮球，浮板上设有感应机构。本实用新型可均匀平稳地将浮球完全浸入在水中，并且能够稳定持续地保持，提高了装置演示的准确性和有效性；浮球可进行更换，测量不同体积的浮球的浮力，使数据更具充分性和说服性；感应机构可保证浮球刚好完全浸入水中，避免浮板下移过多，造成排水量的增加，而影响实验最终结果。

Description

一种物理教学用浮力演示装置

技术领域

本实用新型涉及教学设备技术领域，更具体地说是涉及一种物理教学用浮力演示装置。

背景技术

物理教学大都会解释一些生活现象，这些现象有的很常见，有的不是很常见，老师在授课的过程中，往往只会解释一些理论性的知识，同学们还是没能很好地理解这些现象发生的原因，造成课堂教学效率低，教学过程枯燥无味。其中验证物体在液体中所受浮力大小是物理实验中的基本实验之一，在测量物体在液体中所受浮力的物理实验中，浸在液体中的物体排出一定体积的液体，这部分体积的液体所受的重力等于物体所受的浮力。

传统的实验做法是：教师在使用浮力器将实验物体压进液体内的过程中，但是作用在物体上的力不均匀，很容易脱离浮力器，造成实验误差，而且作用力不能稳定持续地保持，会影响读数。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

本实用新型目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种物理教学用浮力演示装置，可均匀平稳地将浮球完全浸入在水中，并且能够稳定持续地保持，提高了装置演示的准确性和有效性。

（二）技术方案

一种物理教学用浮力演示装置，包括底座、盛水槽、量筒和浮力作用机构，所述盛水槽和量筒设置在底座的中部，所述盛水槽的右侧设有出水管，所述出水管的底端位于量筒的正上方；所述浮力作用机构包括活塞筒、定位座、弹簧测力器、浮板和浮球，所述活塞筒通过支撑架设置在底座上，并位于盛水槽的上方，所述活塞筒的内部设有活塞，所述活塞的上侧和下侧分别设有活塞杆Ⅰ和活塞杆Ⅱ，所述活塞杆Ⅰ的顶端设有作用板，所述作用板上设有定位螺栓，所述活塞杆Ⅱ的底端插接在浮板的中心处；所述定位座固定在支撑架上，并位于作用板的下方，所述定位座的上侧设有螺纹孔，所述定位螺栓连接在螺纹孔中；所述弹簧测力器通过连杆固定在支撑架上，并位于活塞筒的左右两侧，所述弹簧测力器的底端连接在浮板上；所述浮板的底面设有连接筒，所述连接筒的内部设有螺纹，所述浮板上设有感应机构；所述浮球上侧设有连接端，并与连接筒对应连接。

进一步的，所述支撑架呈L形，并由水平杆和竖直杆组成，所述竖直杆设为伸缩套管。

进一步的，所述感应机构包括金属块、电源和指示灯，所述金属块分为左金属块和右金属块，并分别设置在浮板底面的左右两端，所述电源设置在浮板内部，所述指示灯设置在浮板上侧；所述左金属块、指示灯和电源负极之间连接有导线，所述右金属块和电源正极之间也连接有导线。

进一步的，所述左金属块和右金属块的高度与连接筒的高度相同。

进一步的，所述浮球设有若干个，每个浮球的体积不同。

（三）有益效果

本实用新型提供的一种物理教学用浮力演示装置，通过转动定位螺栓，使浮板下移，进而使浮球完全进入在盛水槽中，盛水槽中排出的水由量筒收集，通过计算量筒中水的重力和弹簧的平均读数可得出浮力数值，结构简单，操作方便；浮球浸入水中的过程平稳有效，减小实验误差，并且浮球可进行更换，测量不同体积的浮球的浮力，使数据更具充分性和说服性；感应机构可保证浮球刚好完全浸入水中，避免浮板下移过多，造成排水量的增加，而影响实验最终结果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型感应机构的工作原理示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-底座；2-盛水槽，201-出水管；3-量筒；4-活塞筒，401-活塞，

402-活塞杆Ⅰ，403-活塞杆Ⅱ，404-作用板，405-定位螺栓；5-定位座；6-弹簧测力器，601-连杆；7-支撑架，701-水平杆，702-竖直杆；8-浮板，801-指示灯，802-左金属块，803-右金属块，804-连接筒，805-导线，806-电源；9-浮球，901-连接端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1~图2所示，一种物理教学用浮力演示装置，包括底座1、盛水槽2、量筒3和浮力作用机构，盛水槽2和量筒3设置在底座1的中部，盛水槽2的右侧设有出水管201，出水管201的底端位于量筒3的正上方；浮力作用机构包括活塞筒4、定位座5、弹簧测力器5、浮板8和浮球9，活塞筒4通过支撑架7设置在底座1上，并位于盛水槽2的上方，支撑架7呈L形，并由水平杆701和竖直杆702组成，竖直杆702设为伸缩套管，可以对活塞筒4的高度进行实时调节，保证演示的有效进行，活塞筒4的内部设有活塞401，活塞4的上侧和下侧分别设有活塞杆Ⅰ402和活塞杆Ⅱ403，活塞杆Ⅰ402的顶端设有作用板404，作用板404上设有定位螺栓405；定位座5固定在支撑架7上，并位于作用板404的下方，定位座5的上侧设有螺纹孔，定位螺栓405连接在螺纹孔中；弹簧测力器6通过连杆601固定在支撑架7上，并位于活塞筒4的左右两侧，弹簧测力器6的底端连接在浮板8上；活塞杆Ⅱ403的底端插接在浮板8的中心，浮板8的底面设有连接筒804，连接筒804的内部设有螺纹，浮板8上设有感应机构，感应机构包括金属块、电源806和指示灯801，金属块分为左金属块802和右金属块803，并分别设置在浮板8底面的左右两端，左金属块802和右金属块803的高度与连接筒804的高度相同，便于保证浮球9刚好完全浸入在盛水槽2的水中，电源806设置在浮板8内部，指示灯801设置在浮板8上侧；左金属块802、指示灯801和电源806负极之间连接有导线805，右金属块803和电源806正极之间也连接有导线805；浮球9上侧设有连接端901，并与连接筒804对应连接，其中浮球9设有若干个，每个浮球9的体积不同，可进行更换，进行多次实验。

本实用新型的工作过程，先将盛水槽2中灌满水，使水面高度与出水管201的高度齐平，再将浮球9的连接端901螺纹连接在浮板8底面的连接筒804中，调整竖直杆702的高度，使浮球9位于水面上方；向定位座5的螺纹孔中转动定位螺栓405，作用板404逐渐下移，浮板8随之下移，进而使浮球9逐渐浸入在水中，同时盛水槽2中排出的水由量筒3进行收集；当浮球9刚好完全浸入在水中时，指示灯801会工作，此时停止定位螺栓405的转动；待盛水槽2中的水不再向量筒3中排水后，计算出量筒3中水的重力，读出弹簧测力器6的数值并取其平均值，浮球9受到的浮力便可得出，浮球9可进行更换，比较不同体积的浮球9的浮力，增加丰富性。

感应机构的工作过程，由于左金属块802和右金属块803的高度与连接筒804的高度相同，当浮球9刚好完全浸入在水中时，左金属块802和右金属块803也刚好接触水面，通过水导电的作用，电路被接通，左金属块802、右金属块803、电源806和指示灯801组成串联电路，指示灯801会发出警报，及时有效，避免定位螺栓405转动过多，使浮板8也部分浸入水中，而影响实验成果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种物理教学用浮力演示装置，包括底座、盛水槽、量筒和浮力作用机构，其特征在于，所述盛水槽和量筒设置在底座的中部，所述盛水槽的右侧设有出水管，所述出水管的底端位于量筒的正上方；所述浮力作用机构包括活塞筒、定位座、弹簧测力器、浮板和浮球，所述活塞筒通过支撑架设置在底座上，并位于盛水槽的上方，所述活塞筒的内部设有活塞，所述活塞的上侧和下侧分别设有活塞杆Ⅰ和活塞杆Ⅱ，所述活塞杆Ⅰ的顶端设有作用板，所述作用板上设有定位螺栓，所述活塞杆Ⅱ的底端插接在浮板的中心处；所述定位座固定在支撑架上，并位于作用板的下方，所述定位座的上侧设有螺纹孔，所述定位螺栓连接在螺纹孔中；所述弹簧测力器通过连杆固定在支撑架上，并位于活塞筒的左右两侧，所述弹簧测力器的底端连接在浮板上；所述浮板的底面设有连接筒，所述连接筒的内部设有螺纹，所述浮板上设有感应机构；所述浮球上侧设有连接端，并与连接筒对应连接。

2.根据权利要求1所述的一种物理教学用浮力演示装置，其特征在于，所述支撑架呈L形，并由水平杆和竖直杆组成，所述竖直杆设为伸缩套管。

3.根据权利要求1所述的一种物理教学用浮力演示装置，其特征在于，所述感应机构包括金属块、电源和指示灯，所述金属块分为左金属块和右金属块，并分别设置在浮板底面的左右两端，所述电源设置在浮板内部，所述指示灯设置在浮板上侧；所述左金属块、指示灯和电源负极之间连接有导线，所述右金属块和电源正极之间也连接有导线。

4.根据权利要求3所述的一种物理教学用浮力演示装置，其特征在于，所述左金属块和右金属块的高度与连接筒的高度相同。

5.根据权利要求1所述的一种物理教学用浮力演示装置，其特征在于，所述浮球设有若干个，每个浮球的体积不同。