氣體浮力實驗演示儀的製作方法

2023-11-08 01:50:22 1

專利名稱：氣體浮力實驗演示儀的製作方法
技術領域：
氣體浮力實驗演示儀技術領域[0001]本實用新型涉及一種氣體浮力實驗演示儀器，特別是涉及用於中學物理空氣浮力教學的實驗教具。
背景技術：
[0002]目前關於氣體浮力的演示實驗儀器專利CN201020140153. 3和CN200620085689. 3 分別是將兩個質量相等，體積不同的物體，在空氣中掛在一根槓桿和或定滑輪的兩端使之平衡，CN200620085689. 3是在空氣中用球膽向氣球充氣而改變一端物體的體積，使體積增大端在空氣中所受浮力增大，槓桿失去平衡；CN201020140153. 3是將真空罩內抽成真空後，使滑輪兩端失去浮力不等而失去平衡，從而說明氣體浮力的存在，都存在以下不足[0003]一是不能像液體中那樣，從彈簧測力示數減小來直接證明氣體浮力的存在，而只能從槓桿失去平衡來間接說明氣體浮力的存在，學生對抽象的氣體浮力還是難以理解。[0004]二是不能測出物體所受氣體浮力的大小，不能驗證氣體的浮力也符合阿基米德原理。發明內容[0005]本實用新型設計了一種氣體浮力實驗演示儀[0006]一是能直接測出氣體浮力的大小。[0007]二是能用不同體積(O. 78L、1. 56L、2. 34L)的密閉氣浮圓筒，演示不同體積的物體在空氣中所受浮力不同，說明氣體浮力跟排開氣體體積的關係；其次是通過對真空罩內抽氣的程度的不同，使相同體積的密閉氣浮圓筒在不同氣體密度下所受浮力不同，而說明氣體浮力與氣體密度的關係。[0008]三是能較為精確的測出物體所受浮力的大小，驗證氣體的浮力也符合阿基米德原理。[0009]本實用新型技術方案如下[0010]本實用新型氣體浮力實驗演示儀由透明圓桶、小量程彈簧測力計、密閉氣浮圓筒、 抽氣裝置組成，所述的密閉氣浮圓筒懸掛在小量程彈簧測力計下。[0011]所述的透明圓桶底部設有抽氣孔和進氣孔。[0012]所述的小量程彈簧測力計，由上端蓋，彈簧，圓筒式刻度指針，透明圓筒外殼、掛鈎，拉線、密閉圓盤組成，圓筒的上端與端蓋旋接密閉，圓筒的下端密閉圓盤可與透明圓桶密閉。[0013]所述的小量程彈簧測力計的最大測量值為O. 2N，顯示精度為O. 001N/mm(或O. Ig/ _)，密閉氣浮圓筒的重量控制為O. 15N(15g)，材質可為礦泉水瓶材料，經實驗計算，密閉氣浮圓筒的壁厚略薄於礦泉水瓶壁厚即可達到本實驗要求。氣浮圓筒的體積分別為O. 78L、 I. 56L、2. 34L，它們在空氣中所受浮力分別為O. OlN(Ig)、0· 02N(2g)、0· 03N(3g)，這樣彈簧測力計的伸長的長度分另為IOmm、20mm、30mm,完全能滿足演示實驗的可視要求。3[0014]所述的密閉氣浮圓筒為三個重量相等、高度相同、體積不同的有色輕質塑料圓筒， 目的是在空氣中把它們掛在彈簧測力計下時指示的初始示數是相同的，用於比較不同體積所受的浮力的大小不同，有色是為了提高可視性。


[0015]圖I為氣體浮力實驗演示儀器示意圖。[0016]圖2為小量程彈簧測力計示意圖。[0017]其中1為透明圓桶，2為小量程彈簧測力計，3為密閉氣浮圓筒，4為抽氣孔，5為進氣孔。[0018]201為上端蓋，202透明圓筒外殼，203為彈簧，204為圓筒式刻度指針，205為零刻度，206為掛鈎，207為拉線，208為密閉圓盤。具體實施例[0019]拉下207拉線，在小量程彈簧測力計下掛上密閉氣浮圓筒，置於透明圓桶內，將透明圓桶內空氣抽出，密閉氣浮圓筒將不再受到空氣的浮力，則彈簧測力計的示數就會增大， 增大的力即為密閉氣浮圓筒在空氣中所受的浮力，從而說明空氣對密閉氣浮圓筒產生了浮力。[0020]打開圓筒底部的進氣孔，放入的空氣，當放入一定量的空氣後，彈簧測力計的示數會根據筒內空氣密度的增大而減小，從而說明氣體浮力與氣體的密度的關係。[0021]在彈簧測力計下掛不同體積的密閉氣浮圓筒，根據所測得的浮力不同，說明氣體浮力與排開氣體體積的關係。[0022]根據小量程彈簧測力計上讀出密閉氣浮圓筒所受浮力的具體大小，應用公式Fff =Gft= P氣V排g計算,驗證氣體浮力也符合阿基米德原理。[0023]本實用新型演示結構簡單，操作容易，穩定可靠，效果明顯，適合推廣。
權利要求1.一種氣體浮力實驗演示儀，其特徵在於由透明圓桶、小量程彈簧測カ計、密閉氣浮圓筒、抽氣裝置組成，所述的密閉氣浮圓筒掛在小量程彈簧測カ計下。
2.根據權利要求I所述的氣體浮力實驗演示儀，其特徵是所述的透明圓桶，底部設有抽氣孔和進氣孔。
3.根據權利要求I所述的氣體浮力實驗演示儀，其特徵是所述的小量程彈簧測カ計，底部設有密閉圓盤，圓筒的上端與端蓋旋接密閉，圓筒下端的密閉圓盤可與透明圓桶密閉。
4.根據權利要求I所述的氣體浮力實驗演示儀，其特徵是所述的密閉氣浮圓筒為三個重量相等，體積不等，有色輕質塑料圓筒。
專利摘要本實用新型涉及一種中學物理教學時的氣體浮力實驗的演示儀器。由透明圓筒、小量程彈簧測力計、密閉氣浮圓筒、抽氣裝置組成。優選的特徵是利用小量程彈簧測力計測出氣體浮力大小，一是顯示可視度大，能達到課堂演示實驗的可視要求；二是能通過所測氣體浮力的大小，計算驗證氣體浮力也符合阿基米德原理，能有效的降低學生對氣體浮力的理解難度。本實用新型結構簡單，操作容易，穩定可靠，效果明顯，適合推廣。
文檔編號G09B23/12GK202816225SQ201220376699
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者黃聲會 申請人:黃聲會