阿基米德定律演示器的製作方法
2023-11-08 01:23:32 2
專利名稱：阿基米德定律演示器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種中學教學儀器，用來演示阿基米德定律。
背景技術：
北京出版社1992年10月出版「中學物理儀器」第127頁所述，「阿基米德定律演示器」，該儀器主要是通過小桶下掛一個體積等於小桶容積的圓柱體，小桶掛在一個彈簧下，圓柱體浸入溢水杯中，彈簧縮短，將溢水杯溢出的水倒進小桶後，彈簧復原，以此來說明阿基米德定律，該儀器適用於教師在講課時定性演示，粗略的驗證阿基米德定律，而不能精細、全面的體現有關浮力的內在規律性；且該儀器過於粗糙，不能引起學生的興趣，所以不適於學生分組實驗。這部分內容是初中物理的重點也是難點，應該讓學生親自動手實驗，通過實驗掌握有關浮力的感性知識，也通過實驗調動學生對物理及實驗的興趣，並且通過實驗培養學生的實驗能力和細緻耐心的品質。因此有必要設計更好的學生分組實驗儀器。
發明內容
為了較精確地顯示實驗物體沒入液體中全過程的浮力值，以找出浮力的規律，本實用新型設計如下彈簧一端固定在可以調節上下移動的滑板上，另一端安有一細金屬杆，金屬杆位於彈簧的中心軸線上，在金屬杆伸出彈簧下端的位置焊有一與杆垂直的短撥棍，它能撥動帶滑槽的指針旋轉；指針的轉軸與撥棍距離很近，撥棍隨彈簧較小的上下移動，指針的端點就有較大的移動，從刻度盤上容易讀出浮力變化值。金屬杆上端接有拉線，拉線從彈簧的中心軸線上端穿出繞過兩個固定在滑板上的定滑輪拴在一砝碼盒上，實驗物體掛在金屬杆的下未端，實驗物體是不同密度的同體積的圓柱體之一，其下方是盛有液體的量筒，量筒由傳動機構調節徐徐上升，使物體逐漸穩定的浸入液體中，便於從量筒的刻度上讀出液面的變化值。
通過學生對實驗儀器的觀察研究，可以聯繫一些學過的物理內容；在調試儀器的過程中培養學生耐心細緻的品質；在定量的實驗中培養學生的科學嚴謹的作風；且對全面理解有關浮力的概念是很有利的；實驗過程豐富、生動對調動學生對物理的學習興趣有利。
圖面說明圖中是本實用新型的立體示意圖，結合此圖進一步說明。
圖中齒條鍋輪傳動的轉動手輪1，轉動它能使固定彈簧上端的滑板17上下移動，用以調節彈簧20在掛不同重量的實驗物體時指針回零，彈簧因盒12加上砝碼或實驗物體受液體浮力會收縮，位於彈簧中心軸線且固定在彈簧未端的細金屬杆18隨彈簧收縮而移動至使撥棍19撥動帶滑槽的針6旋轉，從刻度盤7觀察到示值，通過孔16調節8使固定在其上的指針軸與撥棍的距離改變，用來批量生產時統一校對刻度盤。砝碼盒通過拉線繞過兩個定滑輪4接在金屬杆上端，裝液體的量筒13通過傳動機構手輪2徐徐上升，使實驗物體15逐漸穩定的浸入量筒中，調節三個鏍釘腳16使重錘線9的錘尖5與底座14上的尖端相對，用以保證儀器處於垂直狀態，以減小測量偏差，上止點10和下止點11使指針不會超過度盤之外，整個裝置通過立柱3固定在底座上。
實施方式首先調儀器呈豎直狀態，掛上實驗物體，調節1使指針回零，在砝碼盒中加砝碼觀察度盤，指針指示是否與所加砝碼相等，不符反覆調節1、8即可，當然刻度盤事先通過實驗畫好的，開始實驗砝碼盒不再放砝碼，量筒中加入適量水，調節2使量筒升高，讓物體逐漸浸入水中，比較量筒內水面增量的讀數與指針增量的讀數可以證明阿基米德定律，全浸後深度變化指針不動說明浮力與全浸深度無關，掉換不同的同體積圓柱體，需要通過1重新調零，重複上述實驗說明物體所受浮力大小隻與排開水的體積有關，與物體的密度、重量無關，同等體積實驗物體在不同密度的液體中全浸時的指針指示刻度不同，說明浮力與液體的密度有關。
權利要求1.一種阿基米德定律演示器由彈簧和實驗物體組成，其特徵在於彈簧未端連接有杆，它位於彈簧的中心軸線位置，杆的下端有撥棍，可以撥動帶有滑槽的指針旋轉，指針軸的位置橫向可調，彈簧的始端位置通過固定彈簧的滑板由傳動裝置上下可調，實驗物體的正下方有盛液體的量筒。
2.根據權利要求1所述的阿基米德定律演示器，其特徵在於杆的上端接有拉線，拉線通過固定在滑板上的兩個定滑輪接一砝碼盒。
3.根據權利要求1所述的阿基米德定律演示器，其特徵在於實驗物體所浸入的量筒是通過傳動機構而上升的。
專利摘要本實用新型公開了一種中學物理實驗儀器，阿基米德定律演示器，它將一個彈簧一端固定在一滑板上，它可以通過轉動手輪上下移動，彈簧的另一端固定一金屬杆，它位於彈簧的中心軸線上，杆上有一撥棍，彈簧未端的上下移動使撥棍撥動帶有滑槽的指針旋轉，從刻度盤上可讀數。彈簧未端掛實驗物體，移動滑板使指針回零，金屬杆上端接有拉線，拉線通過定滑輪拴在砝碼盒上，盒內加入砝碼，指針偏轉，其刻度值與砝碼值對應。加入液體的量筒通過傳動裝置穩定上升，使物體逐漸浸入液體中，由量筒的刻度值變化對比指針值的變化可得出有關浮力的規律，實驗定量，內容豐富生動，起到較好的教學效果。
文檔編號G09B23/12GK2609093SQ0324305
公開日2004年3月31日 申請日期2003年4月3日 優先權日2003年4月3日
發明者金福山 申請人:金福山