[实用新型]液体压强浮力比重测示仪

说明书

本实用新型是一种用于初中物理实验的教学仪器。

在全国统编教材初中物理第一册第108页“研究液体内部压强与深度关系”的实验中，所给器材有天平、平底玻动管、烧杯、细砂、三角板、刻度尺、角匙等，实验中不仅所用器材多，而且步骤繁琐，准确性差，所用时间长，学生很难独立完成，影响实验效果。

本实用新型的目的是设计一种用于初中物理课教学中测示液体的压强，比重、浮力等的实验仪器、它结构简单，操作方便，即节省实验时间，又能提高教学效果。

本实用新型包括底面为平面、截面形状为正方形的管，实验中放置在管中的砝码，以及盖在管上口的盖，在管的一个侧面上，带有表示管的高度的刻度尺，在管的另一个侧面上，带有显示液体比重的刻度。实验结束后将砝码自管中取出。

本实用新型具有以下特点：

1、结构简单，操作方便，学生容易独立完成实验；

2、实验结果直观，计算方便，求值准确，提高了实验效果；

3、节省实验时间一半以上，实验反复性强；

4、用途广，可完成初中物理浮力教学中的多个实验；

附图给出了本实用新型的结构。图中（1）为管，（2）为盖，（3）为砝码。

实施例：

管（1）和盖（2）由无色透明硬质塑料制作，管（1）的高度为17.5厘米，底面边长为2厘米，质量为21克；盖（2）为正方形，边长2厘米，厚度为0.5厘米，质量为4克；砝码（3）包括一个质量为27克的砝码和六个质量为4克的砝码，由不锈钢制作；管（1）的一个侧面带有自下而上的以厘米为单位的刻度，另一个侧面带有显示液体比重的刻度，该刻度是依据公式H＝（W₁＋W₃）／s·r求出的，式中H为该刻度在管（1）上的高度，W₁为管（1）的重量，W₃为质量为27克的砝码重量，s是管（1）的底面积，r是液体的比重。

以下结合上述实施例，对本实用新型的工作原理作进一步描述。

作“研究液体内部压强与深度关系”实验时，取下盖（2），将质量为27克的砝码放入管（1），然后将管（1）放入装有适量水的容器中，从管（1）上可看出管浸入水中的深度为H₁＝12厘米，由于管（1）的质量21克，砝码质量27克、管底面积4平方厘米均为已知，可迅速算出管底所受压强P₁＝1176帕斯卡，再向管（1）中加入一个4克砝码，可看出管底浸入水中深度H₂＝13厘米，求出管底所受压强P₂＝1274帕斯卡，从而得出P₁／P₂＝H₁／H₂的结论，即证明液体内部压强与深度成正比。作“研究物体浮在液体面上的条件”的实验时，步骤与前一实验相同，只是每向管（1）中放入一个砝码，即可由管（1）浸入水中的深度求出浮力，最后表明“浮在液面上的物体重力等于浮力”。作“物体悬浮在液体中”的实验时，将一个质量为27克的砝码和五个质量为4克的砝码一同放入管（1）中，然后加盖（2）密封，放入水中可实现，因为管（1）加盖（2）后浸入水中所受浮力，正好与管（1）、盖（2）和砝码的总重量相等。作“物体在水中的下沉和上浮现象”的实验，只要在上一实验的基础上加减砝码即可完成。作比重计用时，取下盖（2），只在管（1）中放入质量为27克的砝码，然后将管（1）放进某一液体中，即可从管（1）上的刻度看出该液体的比重。