多功能密度、壓強、浮力教學演示器的製作方法

2023-10-04 04:13:49 1

專利名稱：多功能密度、壓強、浮力教學演示器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及物理教學演示用具，為一種多功能的密度、壓強、浮力教學演示儀器。
迄今為止，我國初中物理教材中有關密度、壓強、浮力部分所配置的演示器材結構分散、穩定性差、物理定義不夠明顯，且教師準備工作繁瑣，學生觀察和理解也有一定的困難。如在講密度這一節時，要用天平來稱物體的質量，還要用量筒或量杯來測物體的體積；在演示液體內部同一深度壓強時，教師要用手來改變扎有橡皮膜的金屬圓盒盒口的方向，這樣極易引起U形壓強計兩管中液面高度變化，影響演示效果；做阿基米德定律實驗時，要有一個金屬架，其懸臂上掛根彈簧，彈簧下再掛個金屬筒，筒下面再吊個金屬塊，還要另取一個帶溢水管的水槽和水杯裝水，不僅過程複雜，實驗結果也只能比較彈簧的伸長、縮短，沒有量的顯示。
隨著社會的進步和科學技術的飛速發展，教學器材也該有相應的變化，應改變其幾十年如一的老面孔。本實用新型即為此提供一套結構緊湊而簡單、便於操作、定量顯示直觀明了，能充分體現密度、壓強和浮力的物理原理和相關問題區別對比的較為先進的教學儀器。
該實用新型由一個壁上帶有深度及容積兩條刻度線的透明玻璃或有機玻璃制的主筒(1)、U形壓強計(2)、壓縮彈簧秤(3)、拉伸彈簧秤(4)、吊桶(5)及操縱杆(6)組成。主筒(1)在筒高2/3處有一溢水管(7)、筒底有一排水管(8)，其底座(9)一側伸出一支架(10)，中空的上蓋(11)兩側各有一支架(12)(13)伸出。L形或U形的操縱杆(6)穿過上蓋(11)懸在主筒(1)中，其末端固定著壓縮彈簧秤(3)，實驗物體安裝在壓縮彈簧秤(3)的上方。拉伸彈簧秤(4)安裝在支架(13)上，下面懸掛著吊桶(5)。壓強計(2)安裝在支架(10)和(12)之間。該實用新型還有供演示實驗用的外形隨意的實心物體(15)、空心物體(16)及一端蒙有橡皮膜另一端有一短管，側壁有一操縱杆(18)及活動支架(19)的空心物體(17)與之配套。
該實用新型與現有教學儀器相比有如下優點
1、結構緊湊、搬動方便、操作簡單、不用部分可拆卸。僅用這一套演示器即可替代目前使用的密度、壓強和浮力三套演示器。
2、可定量反映出物理量的變化。
3、動態、靜態顯示直觀清晰，有利於學生通過親手操作觀察分析和歸納出所學的物理定律。
4、可同時對比演示兩個不同問題的區別，便於學生理解。
該實用新型的附


圖1為其軸測圖。圖中1——主筒；2——壓強計；3——壓縮彈簧秤；4——拉伸彈簧秤；5——吊桶； 6——操縱杆；7——溢水管；8——排水管；9——底座； 10——支架； 11——上蓋； 12——支架；13——支架； 14——定位鈕；15——實心物體。
附圖2為實心物體(15)的俯視圖，附圖3為其正視局剖圖。
附圖4為空心物體(16)的俯視圖，附圖5為其正視局剖圖。
附圖6為一端蒙有橡皮膜的空心物體(17)的立體圖，圖中18——操縱杆；19——支架。
實施例該實用新型用透明玻璃製成圓柱形的主筒(1)，其壁上帶有深度及容積兩條刻度線，在筒高的2/3處有裝有閥門的溢水管(7)，筒底有裝有閥門的排水管(8)。合金鋁製的底座(9)一側伸出一支架(10)，合金鋁製的環狀上蓋(11)兩側各有一支架(12)(13)伸出。壓強計(2)用螺絲安裝在支架(10)(12)之間。拉伸彈簧秤(4)用螺絲固定在支架(13)上，下面掛一透明玻璃的吊桶(5)。L形操縱杆(6)穿過上蓋(11)的小孔懸在主筒內，其末端垂直固定著壓縮彈簧秤(3)，操縱杆(6)位置的高低由上蓋(11)側面的定位鈕(14)固定。壓縮彈簧秤(3)的上方有一凸起，供實驗時安裝實驗物體(15)、(16)或(17)。實驗物體外形可隨意，但物體(15)須是實心的，(16)是空心的，(17)也是空心的且一端蒙有橡皮膜，另一端的短管可按膠皮管，其側面有金屬制的操縱杆(18)和支架(19)。
操作方法舉例如在演示阿基米德定律時，主筒(1)內液面與溢水管(7)相平，打開閥門，將實心物體(15)安裝在壓縮彈簧秤(3)上方，這時彈簧秤的讀數為該物體的質量。當操縱杆(6)帶動物體(15)向下移動到液體中時，其所受的浮力可由彈簧秤讀數之差得出，其排開的液體由溢水管(7)流入吊桶(5)，重量可由拉伸彈簧秤讀出。
在演示液體壓強實驗時，將一端蒙有橡皮膜的空心物體(17)的支架(19)安裝在壓縮彈簧秤(3)的上方，用橡皮管聯結其另一端的短管和壓強計(2)，利用操縱杆(6)使其浸入液體中，上下移動操縱杆(6)，即可由壓強計(2)顯示出液體內部壓強與深度的關係。調整操縱杆(18)使物體(17)翻轉，壓強計(2)即可顯示出在同一深度中各方向的壓強。
權利要求1.一種多功能密度、壓強、浮力教學演示器，由主筒(1)、U形壓強計(2)、壓縮彈簧秤(3)、拉伸彈簧秤(4)、吊桶(5)及操縱杆(6)、可拆裝的實驗物體組成，其特徵在於主筒(1)在筒高的2/3處有一溢水管(7)，筒底有一排水管(8)，主筒的底座(9)一側伸出一支架(10)，中空的上蓋(11)兩側各有一支架(12)、(13)，操縱杆(6)穿過上蓋(11)懸在主筒(1)中，其末端固定著壓縮彈簧秤(3)，實驗物體安裝在壓縮彈簧秤(3)的上方，拉伸彈簧秤(4)安裝在支架(13)上，下面懸掛著吊桶(5)，壓強計(2)安裝在支架(10)和(12)之間。
2.根據權利要求1所述的多功能密度、壓強、浮力教學演示器，其特徵在於主筒(1)是透明玻璃或有機玻璃製成的，其筒壁上帶有深度及容積兩條刻度線。
3.根據權利要求1所述的多功能密度、壓強、浮力教學演示器，其特徵在於操縱杆(6)是L形或U形的。
4.根據權要求1所述的多功能密度、壓強、浮力教學演示器，其特徵在於實驗物體有實心物體(15)、空心物體(16)及一端蒙有橡皮膜的空心物體(17)。
5.根據權利要求1或4所述的多功能密度、壓強、浮力教學演示器，其特徵在於一端蒙有橡皮膜的空心物體(17)的另一端有一短管，側壁上有一操縱杆(18)及一活動支架(19)。
專利摘要本實用新型為一種多功能的密度、壓強、浮力教學演示儀器，由透明主筒、兩個彈簧秤、操縱杆、吊桶等組成，結構緊湊、可拆裝、演示方便、直觀，能充分體現出密度、壓強和浮力的物理原理及相關問題的區別。
文檔編號G09B23/12GK2248901SQ9523227
公開日1997年3月5日 申請日期1995年10月7日 優先權日1995年10月7日
發明者杜家寧 申請人:杜家寧