[发明专利]两个重物的浮力大小同时比较演示装置

说明书

技术领域

发明属于初中物理学演示仪器，特别是物体的浮力大小与液体和物体体积有关，而与物体的重量无关的教学演示仪器。 

背景技术

在一般人们的生活概念中，错误的认为木材的浮力大于铁的浮力，是以被测物体木材的块和铁块能否浮在水面来判断浮力的大小。而正确的浮力大小概念是：浮力等于物体浸入的液体密度乘物体排开的液体体积，即浸入液体的物体体积。可用浮力大小与物体重量无关。 

关于体积问题：现在初中物理学在讲述浮力大小时，老师一般是用大、小不同体积的铁方块分别用弹簧称测定两者的浮力，说明浮力大小与浸在液体中的体积有关，而与浸在液体中的物体的重量无关。但弹簧称测定的误差大，分别测定不太好直观表示大、小不同体积的两种铁方块的浮力大小。 

关于液体问题：现在初中物理学在讲述浮力大小时，老师一般是用两个独的杯子装不用密度（不同比重）的液体，用弹簧称测定同一块物体在两个独的杯子液体中的浮力进行比较浮力大小。但弹簧称测定的误差大，分别测定不太好直观表示大、小不同体积的两种铁方块的浮力大小。 

发明内容

发明的目的是提供一种用天平称同时分别测定两个相同重量物体在相同液体中不同体积的浮力大小直接比较，或者两个相同重量、相同体积物体在不相同液体中的浮力大小直接比较的两个重物的浮力大小同时比较演示装置，并且是被测浮力的重物不动，仅液面上下变化的方法演示重物获得的浮力大小的两个重物的浮力大小同时比较演示装置。 

发明的构思是：在两个直接或间接相通容器的中间设一个天平称，天平称两端悬挂两种重物，两种重物的下面部分是相状、体积和重量都相同的实心重垂，两种实心重垂上面分别是重量相同、高度相同、体积不同的物体。当两个相通容器中的相同液体可淹到实心重垂部分时，两个实心重垂被淹的体积相同、天平称保持平衡，证明获得的浮力大小相同。当两个相通容器中的相同液体淹到实心重垂上面的两个不同体积的物体时，天平称两边两种重物的排水体积不同，天平称倾斜向体积小的重物一边，证明体积小的重物获得的浮力小于体积大的重物。测定浮力期间，由于两种重物的重量不变，只有体积改变，天平称就倾斜，证明在相同液体中，液体对物体的浮力大小只与物体的体积有关，而与物体的重量无关。 

被测浮力的重物不动，仅液面上下变化的方法演示重物获得的浮力大小的方法具有重要意义。因为天平称两边重物时，重物的轻微移动都会使天平称失去平衡，产生错误的演示效果，用液面上下变化代替重物上下变化，演示浮力大小可解决重物移动使天平称产生错误演示效果的问题，使浮力大小演示的效果更有可靠性、真实性、更精确、更具有可从复性。 

发明的结构是： 

两个重物的浮力大小同时比较演示装置，包括上方开口的容器1、天平称2和重物3，其特征在于：容器1中间有一块隔板12，隔板12把容器1分为两个分室13，隔板12上有导通两个分室13的导通孔14；天平称2竖立的位于容器1之中，天平称2的平衡杆5两端分别用相同长度的软绳6悬挂有重物3；平衡杆5两端的重物3的重量相同，两个重物3都有相状、体积和重量都相同的实心重垂7，其中一个重物3的实心重垂7与软绳6之间连接有密封的空心管8，另一个重物3的实心重垂7与软绳6之间连接有实心圆柱体9，密封的空心管8和实心圆柱体9的重量和直径相同，但密封的空心管8的长度大于实心圆柱体9的长度，密封的空心管8的体积大于实心圆柱体9的体度积。