CN213365903U - 一种中学物理浮力测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中学物理浮力测量装置；属于浮力测量技术领域；其技术要点包括支撑座和设置在支撑座上的支架，支架上通过锁紧螺栓设置有横杆，在横杆自由端近端部通过挂钩和拉绳悬挂有待测物；在待测物下方对应的支撑座上通过设置升降机构连接有升降台；升降台上端设置有浮力测量传感器，在浮力测量传感器顶部测量端设置有第一托板，在待测物下方对应的第一托板上设置有与待测物相配合的测量杯，测量杯上端近端处设置有溢流管；在测量杯侧边的第一托板上设置有称重传感器，在称重传感器顶部测量端设置有第二托板，在第二托板顶部设置有与溢流管出口端相配合的溢流杯；本实用新型旨在提供一种操作简单且实验结果一目了然的浮力测量装置。

Description

一种中学物理浮力测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种浮力测量装置，更具体地说，尤其涉及一种中学物理浮力测量装置。

背景技术

现如今，学生在学习书本知识时，辅助于教学教具实验装置，对加深所学知识的理解和掌握是有极大帮助的。在物理教学实验装置方面，关于浮力测量的实验装置中存在结构复杂，操作步骤繁琐复杂，而且实验结果不够直观，测量的进度较低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、安装方便、测量精度高、操作简单且实验结果一目了然的中学物理浮力测量装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种中学物理浮力测量装置，包括支撑座和设置在支撑座上的支架，所述支架上通过锁紧螺栓设置有横杆，在横杆自由端近端部通过挂钩和拉绳悬挂有待测物；在待测物下方对应的支撑座上通过设置升降机构连接有升降台；升降台上端设置有浮力测量传感器，在浮力测量传感器顶部测量端设置有第一托板，在待测物下方对应的第一托板上设置有与待测物相配合的测量杯，测量杯上端近端处设置有溢流管；在测量杯侧边的第一托板上设置有称重传感器，在称重传感器顶部测量端设置有第二托板，在第二托板顶部设置有与溢流管出口端相配合的溢流杯。

上述的一种中学物理浮力测量装置中，所述升降机构包括设置在升降台下方对应支撑座上的升降座，在升降座顶部设置有下升降支架，在升降台底部设置有与下升降支架相配合的上升降支架，下升降支架与上升降支架之间通过两块连接块相连接，在两块连接块之间设置有相配合的升降调节螺杆。

上述的一种中学物理浮力测量装置中，所述支撑台上设置有控制器，所述浮力测量传感器和称重传感器分别通过第一变送器和第二变送器与控制器电性连接。

上述的一种中学物理浮力测量装置中，所述浮力测量传感器和称重传感器均由若干梁式应变片传感器组成。

上述的一种中学物理浮力测量装置中，所述第一托板与测量杯之间设置有固定木块，在固定木块上端和第二托板上端均设置有用于固定测量杯和溢流杯的固定槽。

本实用新型采用上述结构后，通过设置升降机构能够带动升降台上方的测量杯中溶液与待测物接触并产生浮力；根据物理上的作用力与反作用力原理，通过在升降台与第一托板之间设置浮力测量传感器能够直观地测量出待测物浸入液体的浮力；通过在第一托板与第二托板之间设置称重传感器能够直观地测量出溢流杯中溶液的重量，根据阿基米德原理，浮力和排出溶液的重量相等；本装置结构紧凑、安装方便、测量精度高、操作简单且实验结果一目了然；可用于中学物理浮力实验，也可测量任一种适度尺寸的物体浸入溶液中的浮力，作为特定浮力测量仪器使用。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、支撑座；2、支架；2a、锁紧螺栓；3、横杆；3a、挂钩；3b、拉绳；4、升降机构；4a、升降座；4b、下升降支架；4c、上升降支架；4d、连接块；4e、升降调节螺杆；5、升降台；6、浮力测量传感器；7、第一托板；8、测量杯；9、溢流管；10、称重传感器；11、第二托板；12、溢流杯；13、控制器；14、第一变送器；15、第二变送器；16、固定木块；17、固定槽。

具体实施方式

参阅图1所示，本实用新型的一种中学物理浮力测量装置，包括支撑座1和设置在支撑座1上的支架2，所述支架2上通过锁紧螺栓2a设置有横杆3，在横杆3自由端近端部通过挂钩3a和拉绳3b悬挂有待测物；在待测物下方对应的支撑座1上通过设置升降机构4连接有升降台5；升降台5上端设置有浮力测量传感器6，在浮力测量传感器6顶部测量端设置有第一托板7，在待测物下方对应的第一托板7上设置有与待测物相配合的测量杯8，测量杯8上端近端处设置有溢流管9；在测量杯8侧边的第一托板7上设置有称重传感器10，在称重传感器10顶部测量端设置有第二托板11，在第二托板11顶部设置有与溢流管9出口端相配合的溢流杯12；通过设置升降机构4能够带动升降台5上方的测量杯8中溶液与待测物接触并产生浮力；根据物理上的作用力与反作用力原理，通过在升降台5与第一托板7之间设置浮力测量传感器6能够直观地测量出待测物浸入液体的浮力；通过在第一托板7与第二托板11之间设置称重传感器10能够直观地测量出溢流杯12中溶液的重量，根据阿基米德原理，浮力和排出溶液的重量相等。

优选地，所述升降机构4包括设置在升降台5下方对应支撑座1上的升降座4a，在升降座4a顶部设置有下升降支架4b，在升降台5底部设置有与下升降支架4b相配合的上升降支架4c，下升降支架4b与上升降支架4c之间通过两块连接块4d相连接，在两块连接块4d之间设置有相配合的升降调节螺杆4e；通过旋转升降调节螺杆4e调整对应两块连接块4d之间的间隔距离，进而调整下升降支架4b与上升降支架4c的伸缩长度，从而使得升降台5能够上下移动。

进一步地，所述支撑台上设置有控制器13，所述浮力测量传感器6和称重传感器10分别通过第一变送器14和第二变送器15与控制器13电性连接；通过第一变送器14和第二变送器15分别将浮力测量传感器6和称重传感器10测得的数据转换成电信号传送到控制器13中进行数据处理。

优选地，所述浮力测量传感器6和称重传感器10均由若干梁式应变片传感器组成，采用梁式应变片传感器能够大大提高浮力测量和称重测量的精准度，减小误差。

进一步地，所述第一托板7与测量杯8之间设置有固定木块16，在固定木块16上端和第二托板11上端均设置有用于固定测量杯8和溢流杯12的固定槽17；通过设置固定木块16可以调整测量杯8的高度；通过设置固定槽17能够对测量杯8和溢流杯12进行固定，防止升降过程中测量杯8和溢流杯12发生移位造成实验误差。

本实用新型工作原理：浮力测量传感器6和称重传感器10连接到控制器13电路，控制器13电路用于重量计算、去皮计算和控制液晶显示数据；当装置开始测试时，转动升降调节螺杆4e，升降台5缓缓上升，升降台5带动浮力测量传感器6、称重传感器10、测量杯8缓慢上升，其中装满溶液的测量杯8里的溶液也开始缓慢接触悬挂着的待测物，这时开始产生浮力，测量杯8里的溶液也开始从壶口溢出，从溢流管9排放到溢流杯12中；此时，浮力测量传感器6电性连接的控制器13电路开始计算并在液晶显示器上显示质量和浮力，溢流杯12中所溢出的溶液也通过称重传感器10输出控制器13电路计算和控制液晶显示出排出溶液的质量和重量。

浮力测量传感器6和称重传感器10均会通过主芯片控制器13对其上方原有第一托板7、第二托板11、测量杯8、溢流杯12和水进行去皮计算。通过物理上的作用力与反作用力原理，可以得到浮力测量传感器6测得的数值即为待测物浸入液体的浮力；根据阿基米德原理可知，称重传感器10所测排出水的重量等于浮力。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (5)

1.一种中学物理浮力测量装置，包括支撑座(1)和设置在支撑座(1)上的支架(2)，其特征在于，所述支架(2)上通过锁紧螺栓(2a)设置有横杆(3)，在横杆(3)自由端近端部通过挂钩(3a)和拉绳(3b)悬挂有待测物；在待测物下方对应的支撑座(1)上通过设置升降机构(4)连接有升降台(5)；升降台(5)上端设置有浮力测量传感器(6)，在浮力测量传感器(6)顶部测量端设置有第一托板(7)，在待测物下方对应的第一托板(7)上设置有与待测物相配合的测量杯(8)，测量杯(8)上端近端处设置有溢流管(9)；在测量杯(8)侧边的第一托板(7)上设置有称重传感器(10)，在称重传感器(10)顶部测量端设置有第二托板(11)，在第二托板(11)顶部设置有与溢流管(9)出口端相配合的溢流杯(12)。

2.根据权利要求1所述的一种中学物理浮力测量装置，其特征在于，所述升降机构(4)包括设置在升降台(5)下方对应支撑座(1)上的升降座(4a)，在升降座(4a)顶部设置有下升降支架(4b)，在升降台(5)底部设置有与下升降支架(4b)相配合的上升降支架(4c)，下升降支架(4b)与上升降支架(4c)之间通过两块连接块(4d)相连接，在两块连接块(4d)之间设置有相配合的升降调节螺杆(4e)。

3.根据权利要求1所述的一种中学物理浮力测量装置，其特征在于，所述支撑座(1)上设置有控制器(13)，所述浮力测量传感器(6)和称重传感器(10)分别通过第一变送器(14)和第二变送器(15)与控制器(13)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种中学物理浮力测量装置，其特征在于，所述浮力测量传感器(6)和称重传感器(10)均由若干梁式应变片传感器组成。

5.根据权利要求1所述的一种中学物理浮力测量装置，其特征在于，所述第一托板(7)与测量杯(8)之间设置有固定木块(16)，在固定木块(16)上端和第二托板(11)上端均设置有用于固定测量杯(8)和溢流杯(12)的固定槽(17)。

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