CN207909386U - 浮力产生原因实验演示仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浮力产生原因实验演示仪，其包括仪器壁和底板，以及由仪器壁和底板形成的演示腔；仪器壁的顶部设置为开口状；演示腔内设置有隔板，隔板将演示腔分割为上腔室和下腔室，隔板上设置有通孔，隔板的通孔上盖有浮子；上腔室的室壁上设置有出水口，下腔室的室壁上设置有进水口，出水口通过水管连接进水口，水管上设置有断水开关。本实用新型使学生能直观观察到浮子底部无水时不受浮力，有水时才会产生浮力上浮，而且能够观察到从无水到有水的过程；在同一堂课中教师可任意重复多次演示实验；扩大了观察视角，不管在教室什么位置的学生都能清楚地观察到实验现象，便于学生理解浮力现象，掌握浮力相关知识。

Description

浮力产生原因实验演示仪

技术领域

本实用新型涉及物理教学实验用具领域，具体涉及一种浮力产生原因实验演示仪。

背景技术

浮力是初中物理非常重要的教学内容，浮力产生的原因是浸在液体中的物体上下表面受到的压力不等，下表面受到的向上的压力大于上表面受到的向下压力，上下表面的压力差就是物体受到的浮力，如果下表面不受液体的压力就不会有浮力。在以前的教学中通常是这样来演示浮力产生的原因：将一只长蜡烛底部熔化粘在空水槽底部，然后慢慢往水槽中注水，蜡烛不浮起，说明蜡烛没有受到浮力，教师分析说由于蜡烛底部没有水，所以蜡烛底部不受水的压力，从而蜡烛不受浮力。这样演示浮力产生的原因存在以下四方面的不足：一是实验演示不容易成功，蜡烛底部稍微密封不严，会有水浸入，导致蜡烛浮起，实验失败；二是学生看不到无水到有水的动态过程，学生对浮力产生的原因理解起来较为抽象和困难；三是可观察性差，教师演示时，水槽底部放在讲台上，蜡烛较小，前面的同学可能观察到现象，但中、后排的同学基本观察不到实验现象；四是在同一堂课上不能重复演示，水槽沾水后，蜡烛在水槽底部粘不牢。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的浮力产生原因实验演示仪解决了现有浮力演示仪器可观性差的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种浮力产生原因实验演示仪，其包括仪器壁和底板，以及由仪器壁和底板形成的演示腔；仪器壁的顶部设置为开口状；演示腔内设置有隔板，隔板将演示腔分割为上腔室和下腔室，隔板上设置有通孔，隔板的通孔上盖有浮子；上腔室的室壁上设置有出水口，下腔室的室壁上设置有进水口，出水口通过水管连接进水口，水管上设置有断水开关。

进一步地，水管为塑料软管，断水开关为止水夹。

进一步地，隔板通孔的四周设置有用于安放浮子的台阶，浮子的底部四周设置有与台阶相接触的封水圈，封水圈的横截面为直角三角形，直角三角形的斜面向上并朝向仪器壁。

进一步地，下腔室的室壁底部还设置有水龙头。

进一步地，底板的底部还设置有支脚。

进一步地，浮子上设置有排气管，排气管贯穿浮子的上下两端。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型可以让学生依次观察到浮子四周充水、底部保持无水时，浮子不会上浮，到浮子底部接触水后浮子上浮的过程，使得学生清楚的体会浮力产生的原因，帮助学生理解物理知识。

2、本实用新型通过止水夹隔断上腔室和下腔室的连接，使用方便，成本低廉。

3、本实用新型设置的台阶和封水圈，有效提高使得浮子底部的密封性，且封水圈设置成外薄内厚、形成一斜向下的斜面，有效减小浮子在上浮过程中由封水圈带来的阻力。

4、本实用新型设置的水龙头可以快速排走下腔室内的水，便于进行重复试验。

5、本实用新型底部设置的支脚，可以抬高演示腔，便于后排同学观察试验现象。

6、本实用新型设置的排气管，可以在下腔室注水和排水过程中分别加快气体排走和吸入效率，缩短试验时间。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图。

其中：1、仪器壁；2、上腔室；3、浮子；4、排气管；5、封水圈；6、隔板；7、下腔室；8、水龙头；9、支脚；10、底板；11、进水口；12、水管；13、断水开关；14、出水口。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该浮力产生原因实验演示仪包括仪器壁1和底板10，以及由仪器壁1和底板10形成的演示腔；仪器壁1的顶部设置为开口状；演示腔内设置有隔板6，隔板6将演示腔分割为上腔室2和下腔室7，隔板6的中心位置处设置有通孔，隔板6的通孔上盖有浮子3；上腔室2的室壁上设置有出水口14，下腔室7的室壁上设置有进水口11，出水口14通过水管12连接进水口11，水管12上设置有断水开关13。

水管12为塑料软管，断水开关13为止水夹。隔板6通孔的四周设置有用于安放浮子3的台阶，浮子3的底部四周设置有与台阶相接触的封水圈5，封水圈5设置成外薄内厚的直角三角形，直角三角形的斜面向上并朝向仪器壁1。下腔室7的室壁底部还设置有水龙头8。底板10的底部还设置有支脚9。浮子3上设置有排气管4，排气管4贯穿浮子3的上下两端。

在本实用新型的一个实施例中，本实用新型的仪器壁1、隔板6和底板10均采用有机玻璃制成，仪器壁1上设置有高度刻尺，便于观察水位高度；上腔室2高度为250mm，下腔室高度为50mm，仪器壁1的内径设置有300mm、厚度为5mm；隔板6上级台阶孔径为160mm，下级台阶孔径为146mm，台阶高度设置为5mm；浮子3设置成外径为150mm的圆柱形，封水圈5的内径为150mm、外径为160mm，使得封水圈5套在浮子3上时可以刚刚堵住通孔。

实验时，先将浮子3放入隔板6的台阶内，用止水夹阻断塑料软管，然后通过仪器的顶部往上腔室2中慢慢注水，直至淹没浮子3，然后再注水到水面距浮子3上表面50mm，整个过程中浮子3下底面没有水，浮子3不受浮力，不会浮起；然后关闭水龙头8，打开止水夹，让上腔室2中的水慢慢注入下腔室7，下腔室7的空气通过排气管4被排出，当下腔室7充满水后，浮子3的底部受到水的压力，也就产生了浮力，由于封水圈5的结构外薄内厚，产生的向下阻力较小，这时浮子3上浮。为了便于学生对实验现象的观察，本实用新型的底脚特别设计为100mm高，抬高下腔室7的水面。便于教师在课堂上重复演示，在下腔室7的底部设置了水龙头8，将下腔室7(以及上腔室2)中的水放出后可以重复演示实验。

综上所述，本实用新型使学生能直观观察到浮子3底部无水时不受浮力，有水时才会产生浮力上浮，而且能够观察到从无水到有水的过程；在同一堂课中教师可任意重复多次演示实验；扩大了观察视角，不管在教室什么位置的学生都能清楚地观察到实验现象，便于学生理解浮力现象，掌握浮力相关知识。

Claims (6)

1.一种浮力产生原因实验演示仪，其特征在于：包括仪器壁(1)和底板(10)，以及由所述仪器壁(1)和底板(10)形成的演示腔；所述仪器壁(1)的顶部设置为开口状；所述演示腔内设置有隔板(6)，所述隔板(6)将所述演示腔分割为上腔室(2)和下腔室(7)，所述隔板(6)上设置有通孔，所述隔板(6)的通孔上盖有浮子(3)；所述上腔室(2)的室壁上设置有出水口(14)，所述下腔室(7)的室壁上设置有进水口(11)，所述出水口(14)通过水管(12)连接所述进水口(11)，所述水管(12)上设置有断水开关(13)。

2.根据权利要求1所述的浮力产生原因实验演示仪，其特征在于：所述水管(12)为塑料软管，所述断水开关(13)为止水夹。

3.根据权利要求1所述的浮力产生原因实验演示仪，其特征在于：所述隔板(6)通孔的四周设置有用于安放所述浮子(3)的台阶，所述浮子(3)的底部四周设置有与所述台阶相接触的封水圈(5)，所述封水圈(5)的横截面为直角三角形，直角三角形的斜面向上并朝向仪器壁(1)。

4.根据权利要求1所述的浮力产生原因实验演示仪，其特征在于：所述下腔室(7)的室壁底部还设置有水龙头(8)。

5.根据权利要求1所述的浮力产生原因实验演示仪，其特征在于：所述底板(10)的底部还设置有支脚(9)。

6.根据权利要求1-5任一所述的浮力产生原因实验演示仪，其特征在于：所述浮子(3)上设置有排气管(4)，所述排气管(4)贯穿所述浮子(3)的上下两端。