[实用新型]浮力原理演示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及浮力原理演示装置，属于物理浮力教学装置领域。

背景技术

全部或部分浸入静止流体的物体所受流体给它的垂直向上的作用力，其大小等于该物体所排开流体的重量(见阿基米德原理)。当物体所受的浮力与物体的重量相等时，物体就浮在水面上或没入水中而不下沉。人们应用这一原理建造了能在水里和空气中航行的工具，如轮船和飞艇。浮力的作用线通过被排开流体体积的形心，形心也称浮力中心(简称浮心)。浮体一般受到两个作用力：一是重力，其作用点即为重心；另一作用力是浮力，其作用点是浮心。当浮体平衡时，其重心和浮心在同一条垂线上。当浮体倾斜时，浮心移到被排开流体的新形心上，浮力作用线铅垂向上，它和原来的重心与浮心的联线交于一点，称为定倾中心。如果定倾中心在重心之下，则浮体会倾翻，浮体是转动不稳定的；如果定倾中心在重心之上，则浮体将转回原来平衡位置，浮体是转动稳定的。从重心到定倾中心的距离称为定倾中心高度，它是浮体稳定性的直接量度。

目前物理课堂上对于浮力内容的讲解通常采用理论解释的方式进行讲解，该方式抽象难懂，很难让学生从原理上理解浮力的相关性质，大多是单纯记忆公式和定义。

实用新型内容

本实用新型针对目前物理课堂上对于浮力内容的讲解通常采用理论解释的方式进行讲解，该方式抽象难懂，很难让学生从原理上理解浮力的相关性质，大多是单纯记忆公式和定义的问题，设计了浮力原理演示装置。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

该浮力原理演示装置，其结构包括：绳轮、缆绳、重力计、砝码、容器、测试液体、水龙头、量杯、支架；绳轮为环形结构，绳轮上缠绕缆绳，缆绳末端与重力计上端连接，重力计下端通过钩子与砝码实现连接，绳轮通过支架安装在容器上方，支架一端与绳轮的轮轴通过焊接实现连接，支架另一端通过焊接固定在容器的侧部，容器内部盛放测试液体，容器侧部安装水龙头，水龙头底部放置量杯。

所述量杯带有刻度，水龙头出水口正对量杯杯口中心。

所述水龙头安装高度位于容器有效容积高度的三分之二处。

所述支架竖直高度大于重力计挂装砝码的长度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型新颖独特，使用过程中可以方便演示浮力原理便于学生从原理上理解浮力的相关理论。

2.本实用新型结构简单，部件组装方便，极易操作，材质价格低廉，制作成本低，应用性广。

3.本实用新型通用性广，可以应用于不同液体及浮力不同理论的验证和演示过程。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图。

图中：1绳轮、2缆绳、3重力计、4砝码、5容器、6测试液体、7水龙头、8量杯、9支架。

具体实施方式

如图1所示：浮力原理演示装置，其结构包括：绳轮1、缆绳2、重力计3、砝码4、容器5、测试液体6、水龙头7、量杯8、支架9；绳轮1为环形结构，绳轮1上缠绕缆绳2，缆绳1末端与重力计3上端连接，重力计3下端通过钩子与砝码4实现连接，绳轮1通过支架9安装在容器5上方，支架9一端与绳轮1的轮轴通过焊接实现连接，支架9另一端通过焊接固定在容器5的侧部，容器5内部盛放测试液体6，容器5侧部安装水龙头7，水龙头7底部放置量杯8，所述量杯8带有刻度，水龙头7出水口正对量杯8杯口中心，所述水龙头7安装高度位于容器5有效容积高度的三分之二处，所述支架9竖直高度大于重力计3挂装砝码4的长度。

本实施例所描述的浮力原理演示装置，使用时，先关闭水龙头7，借助绳轮1将重力计3升至最高处，然后向容器5中加注测试液体6，待测试液体6液面高于水龙头7安装位置一定高度后，在重力计3下端挂装砝码4，记录重力计3显示的重力值，然后反向旋转绳轮1，使得砝码4进入测试液体6液面以下，记录重力计3数值，然后打开水龙头7，将测试液体6释放至量杯8内，观察重力计8示数变化，待重力计3示数回归至砝码4进入液面前的示数时关闭水龙头7，通过量杯8的刻度得出得到流出测试液体6的体积，借助密度的关系得出流出的测试液体6的重量，对比试验的砝码4重量与流出的测试液体6的重量可以发现两者相等，因此可以从原理上理解浮力的产生于特性，本实用新型新颖独特，使用过程中可以方便演示浮力原理便于学生从原理上理解浮力的相关理论，本实用新型结构简单，部件组装方便，极易操作，材质价格低廉，制作成本低，应用性广，本实用新型通用性广，可以应用于不同液体及浮力不同理论的验证和演示过程。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在实用新型的保护范围之内。