[实用新型]阿基米德定律组合演示仪

说明书

本实用新型给出的是一种直观并且可较准确的演示阿基米德定律的仪器——阿基米德定律演示仪。属于教育仪器技术领域。

现有技术，尚未有一个完整的可较准确的演示阿基米德定律的仪器。教员按教科书授课，教科书上仅有五十年代延用至今的一种很不完整的阿基米德演示装置，利用这种装置演示阿基米德定律很不准确且不完整不直观，所以教员在课堂上教学往往要反复地讲解。效果也很不理想。

本实用新型的目的就是针对上述存在的问题，提出一种能直观而又较准确完整地演示阿基米德定律的仪器——阿基米德定律演示仪。

本实用新型的技术解决方案，结构如附图所示。阿基米德定律演示仪，是有一个U型的左支撑架，在左支撑架下部内侧镶有一个塑料座，塑料座被固定在底板的左侧，左支撑架内有一个橡胶带，它和靠橡胶滚轮与橡胶带产生摩擦力而起升、降作用的升降架活动相接，橡胶滚轮与靠转动轮带动的转轴相接，弹簧秤固定在升降架的上端，弹簧秤下有一个可挂重物的挂勾，弹簧秤的垂直下方设有一个容器，容器的底部固定有一个园玻璃，在底板的右侧固定一个右支撑架，它是通过镶在右支撑架内侧的塑料座固定的，接水容器安装在右支撑架上，它与右支撑架上的弹簧秤相接。

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2、3、4、5是实施例图。

下面结合附图进一步说明技术方案：

图1：垂物6挂于弹簧秤5上，称出其重量为200克，当转动转动轮10时，带动转轴7和橡胶滚轮8同时旋转，橡胶轮8与橡胶带9产生摩擦力，从而带动升降架4下降，使物体6渐均匀地浸入容器11中，从而使容器11中的液体（水）自溢口溢出而落入接水容器13中，这时，学生可清楚地看到物体6在弹簧秤上的重量减轻，直减到50克，而接水容器13所悬挂的弹簧称所示溢水之重量达150克，其增加量恰等于物体6之减轻量。从而验证了阿基米德定律。此实验共做了拾余次其误差以肉眼看不出，弹簧称克度为每小格5克。（现图示每格为50克）

图中的1是底板、2是左支撑架、3是右支撑架、12是园玻璃。

图2：镶有一玻璃14，上有一根钢丝15的物体6，置于装有水的容器16中，当其处于A1位置时，我们可看到物体自动下沉至B处而静止不动。从而使学生形象地看到浸在液体中的物体受到一向下的力的作用。

图3：当我们把物体按至A2位置时，我们可看到物体自动上浮仍到B处而静止不动。从而使学生形象地看到，浸在液体中的物体受到一垂直向上的力的作用。

图4：使学生形象地看到有一物体悬浮于容器中的某一深度，根据图3的实验，从理论上推导出浸于水中的物体所受向上的浮力情况及其大小。

设水比重为d，园柱物体上下面积为S，上、下二面到水面高度分别为h1、h2。

f下＝dsh1，f上＝dsh2，因为h2＞h1所以f上＞f下，故浮力＝f上－f下＝ds（h2－h1），

图5：把一下端镶有玻璃的物体，下按至杯底与杯底玻璃14相合从而排出玻璃之间的水，物体再也不能上浮了，这是什么原因？这也是我国教课书所没讲清，也是学生极易产生误解的地方，这时老师可从理论上加以推导，得出结论。即并非所有浸在气体或液体中的物体，它虽排开了气体或液体（但其也有其特殊情况）此时物体所受浮力等于零而只受到向下的压力。

本仪器优点：

1、形象直观生动地使学生看到浸在液体中的某物体受到一个向下的力的作用。

2、形象而生动地且直观地使学生看到浸在液体中的某物体受到一个向上的力的作用。

3、在验证阿基米德定律时，可做出具体的量数。

4、摆脱了“假设”的老框框，使学生直观地看到一个物体悬浮于液体的某一深度。

5、能做一个虽排开了液体但其浮力等于零的实验，从而能使学生全面地理解阿基米德定律。

6、本仪器结构简单，造价低廉，操作方便，形象、生动、直观，能做多种实验。当五个实验做完时，浮力定律基本讲完。