[发明专利]浮沉条件实验仪

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种物理教学仪器，特别是浮沉条件实验仪。

 

背景技术

 浮沉条件的探究、以及潜水艇在水中上浮下潜悬浮原理的教学是现有初中物理的重点内容，也是学生理解的难点。现有实验装置是：制作一个浮沉子，如在口服液玻璃瓶灌入适量的水，将一段吸管穿过口服液玻璃瓶的瓶塞插入管底；在透明大饮料瓶内装水（未装满），将浮沉子倒放在水中，拧紧大饮料瓶的瓶盖，手压大饮料瓶，瓶内气压增大，将水压进小玻璃瓶，小玻璃瓶的总重增加，重力稍大于浮力，小玻璃瓶下沉；松手后，大饮料瓶内气压减小，小玻璃瓶内水就向外流出，总重减小，实现上浮；当重力等于浮力时，小玻璃瓶在水面下处于悬浮状态。

该实验的缺点是：瓶内气压的大小难捏压到合适，手指稍微用力，浮沉子即下沉；手指稍减小点力度，浮沉子就上浮；不可能观察到重力等于浮力时的悬浮状态，悬浮仅仅存在于想象中。另外，饮料瓶上有棱角图案，挤压时，不容易观察浮沉子的进水、排水情况。

 

发明内容

本发明的目的是：为解决上述问题，提供一种可实现悬浮状态的浮沉条件实验仪。

本发明所采用的技术方案是：一种浮沉条件实验仪，包括可装水的透明外筒及密封盖、浮沉子，其特征是：所述密封盖为橡胶塞，所述橡胶塞上插接有注射器，所述注射器的针头伸入所述外筒内。

所述外筒为玻璃外筒。

所述外筒固定在竖立板上，所述竖立板下端固定在底座上。

采用上述结构后，将空注射器的活塞向下推压，对玻璃外筒打气，筒内气压增大，将筒内的水通过透明管压进浮沉子内部，浮沉子总重增加，重力稍大于浮力，浮沉子下沉；向上拉动活塞，对玻璃外筒抽气，筒内气压减小，浮沉子内部的水就部分地向外流出，浮沉子总重减小，重力稍小于浮力，浮沉子上浮；调节注射器内活塞的位置，可使浮沉子内的水量合适，即可精确调节到重力等于浮力，使浮沉子刚好在水面下处于静止的悬浮状态。

本发明的有益效果是：将以前的手指挤压改变筒内气压，改为小型号注射器的抽气与加气，可以精确细致地调节筒内的气压，实现了浮沉子刚好在水面下处于静止的悬浮状态，突破了以前不能悬浮的难题；外筒采用玻璃筒，透光度好，观察清晰；效果显著、学生兴趣高，结构简单，易于推广。

 

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1底座，2连接板，3竖立板，4橡胶塞，5玻璃外筒，6软塞，7玻璃内瓶，8透明管，9螺栓，10连接带，11注射器。

 

具体实施方式

如图1所示，底座1为金属材料件，质量大，整个装置的重心较低，稳定性好，底座1上固定有连接板2、及竖立板3，连接板2中心开孔并固定有橡胶塞4，橡胶塞4套接在玻璃外筒5的下端，玻璃外筒5为两端开口的直筒，玻璃外筒5通过连接带10、螺栓9与竖立板3相连。

玻璃外筒5内装水，并留有部分空气，水中倒放有浮沉子，该浮沉子由玻璃内瓶7、位于瓶口的软塞6、和插接在软塞6内的透明管8构成，玻璃内瓶7约与普通口服液玻璃瓶的大小相当，透明管8约与普通吸管的粗细相当。