浮力原理演示器的製作方法
2023-05-27 07:40:56
專利名稱：浮力原理演示器的製作方法
技術領域：
一、本實用新型為教學儀器，由透明材料、金屬材料等製作。
二、液體的浮力是液體對浸在其中的物體向上、向下的壓力差。如果物體浸在液體中，其下表面不與液體接觸，就不會受到向上的浮力。這種現象，能夠清楚地說明浮力產生的原理。但生活中很難見到這種現象，中學物理教學的現有儀器中，尚無專門的儀器對此進行演示。
三、本實用新型的目的是提供一種透明度大、可見度大、操作方便、效果穩定的儀器，以解決中學物理實驗教學中的這一課題。
四、其設計方案是(1)用透明材料製作一個外大、內小的雙層水槽，其底部有三個孔，其中兩個孔用管a連接內、外水槽底部，另一個孔用管b與外界大氣相通。
(2)製作一個浮子，其下表面的尺寸與小水槽截面相同，經研磨，能與小水槽頂部密切吻合，不漏水；浮子上表面有一金屬絲製作的小鉤子。
(3)用金屬材料製作一個支架，支撐以上設備。
五、演示過程
(1)將雙層水槽放在支架上，將大、小水槽底部的連通管a關閉，把浮子置於小水槽頂部，使其密切吻合。
(2)向大水槽中緩慢注水，水面逐漸上升，直到超過浮子頂部，浮子沒有上浮。用彈簧秤鉤住浮子頂部的小鉤，用力向上提，當拉力稍大於浮子重量時，浮子沒有被提起來。
(3)將連通管a開通，大水槽中的水通過連通管a進入小水槽，同時，小水槽中的空氣由管b中排出。當水充滿小水槽，並對浮子底部產生向上的壓力後，浮子浮出水面。
以上過程顯示，浮子底部不與液體接觸，就不受向上的浮力，受到的是液體對浮子頂部向下的壓力；同時對比地說明，浮子底部與水接觸，並受到向上的壓力後，就產生了浮力。
(4)將管a重新關閉，用手將浮子壓在小水槽頂部，同時將管b向下移動到管中水面低於浮子底部，然後放開壓住浮子的手，浮子不能上浮。
(5)緩慢地向上移動管b，當上升到一定高度後，水對浮子底部產生足夠的壓力，浮子又會浮出水面。
以上(4)、(5)說明，浮子底部雖與液體接觸，但不一定受到向上的浮力。
七、本實用新型的優點是(1)水槽由透明物質構成，可見度大，適宜於課堂演示；
(2)用對比的實驗方法，使學習者印象深刻、易於理解；(3)操作比較簡便，重複性較好，實驗效果穩定；(4)填補了中學物理實驗設備的一個不足，解決了物理教學中的一個難點。
八、該儀器曾獲國家教育委員會一九八六年全國普教優秀自製教具評選三等獎。
九、附圖
描述了本實用新型的一個實施例。
圖一為雙層水槽的立體圖。標號①是指大水槽，標號②是指小水槽。材料為透明塑料。
圖二是雙層水槽的剖視圖。
圖三是浮子的立體圖。標號⑦是浮子主體，標號⑨是頂部的金屬小鉤。
圖四是支架的立體圖。材料為鋁合金型材。
圖五是總裝配圖。其中標號①是指大水槽；標號②是指小水槽；標號③是指連通管a；標號④是指管a的閥門；標號⑤是指連通管b；標號⑥是指支架；標號⑦是指浮子；標號⑧是指固定管b的夾子。
權利要求本實用新型是一種浮力原理演示器，其特徵是1、主體為一透明的雙層水槽，底部有三個孔，其中兩個孔用管導a經閥門連通，另一孔用管道b與外界大氣連通，管a有閥門控制，管b可上下移動；
2.浮子底部與小水槽頂部經過研磨，兩者密切吻合，不漏水。當浮子置於小水槽上，可以保證大水槽中的水不進入小水槽，又可保持小水槽底部與外界大氣連通。
專利摘要本實用新型為教學儀器。其主體由透明的雙層水槽和浮子構成。當浮子置於內層小水槽頂部時，密切吻合。向大水槽中注水，水面超過浮子頂部，浮子仍不上浮。將內、外水槽底部連通，水通過連通管進入小水槽，與浮子底部接觸，產生向上的壓力，浮子立即浮上水面。這一實驗，說明了浮力是液體對物體向上、向下的壓力差，解決了物理教學中的一個課題。
文檔編號G09B23/00GK2057773SQ8921833
公開日1990年5月30日 申請日期1989年10月18日 優先權日1989年10月18日
發明者周名川 申請人:周名川