專利名稱：一種注液排氣式沉浮條件演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及了教學(xué)儀器領(lǐng)域，具體的說(shuō)為一種注液排氣式沉浮條件演示儀。適用于中學(xué)物理教學(xué)試驗(yàn)使用，也可用于其它需要驗(yàn)證、演示阿基米德定律的地方。浮力是一個(gè)重要的物理概念，在教學(xué)中，如何使初學(xué)者搞清阿基米德定律，搞清浸沒在液體里的物體重量與液體浮力的關(guān)系，單靠口頭和課本講授是不夠的，往往需要通演示、試驗(yàn)來(lái)直觀、形象的掌握這一物理概念。因此，浮力條件的演示試驗(yàn)就顯得尤為重要?，F(xiàn)行物理教學(xué)中浮力的演示教具，多為實(shí)驗(yàn)老師自行臨時(shí)動(dòng)手設(shè)置搭建完成，基于條件所限，使得演示不夠科學(xué)嚴(yán)密，實(shí)驗(yàn)效果不夠理想。有一種由某教學(xué)儀器廠生產(chǎn)的“物體沉浮條件演示”，近年來(lái)在一些學(xué)校得到應(yīng)用。該儀器是由透明桶、浮體和一螺桿活塞加壓系統(tǒng)組成的，浮體為一內(nèi)部裝有水下部開口的瓶狀容器，浸沒在盛液桶內(nèi)。通過(guò)調(diào)節(jié)加壓系統(tǒng)，改變盛液桶中的壓力來(lái)改變浮體中液體的多少(液面高低)，從而改變了浮體重量，使其等于大于或小于浮力，演示出物體在水中的平衡及沉浮情況。由于設(shè)在盛液桶上方的螺桿加壓系統(tǒng)的笨重、遲鈍、不靈敏，使得浮體內(nèi)水量的變化與盛液桶內(nèi)的壓力變化不能同步進(jìn)行，在做沉浮條件演示時(shí)，浮體在水中上下不穩(wěn)定，不易實(shí)現(xiàn)浮體隨壓力的變化而有規(guī)律下沉和上浮，誤差較大，影響了演示效果。
本實(shí)用新型的目的在于公開一種結(jié)構(gòu)新穎簡(jiǎn)單，操作靈敏方便，演示直觀清楚的沉浮條件演示儀——注液排氣式沉浮條件演示儀，以更好的演示驗(yàn)證阿基米德定律，提高教學(xué)質(zhì)量。
本實(shí)用新型的構(gòu)思是設(shè)法將現(xiàn)行演示儀的間接向浮體內(nèi)排水改為直接向浮體內(nèi)注水，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，利于操作，減少誤差。
具體，本實(shí)用新型是由盛液桶、浮體瓶、注液管、排氣管和注射器五部分組成。盛液桶為一用透明材料(玻璃或塑料等)制成的上面敞口的圓柱形容器，里面盛有液體(一般為水)，盛液桶上標(biāo)有顯示液面高度(水量多少)的刻度。浮體瓶為一可置入盛液桶內(nèi)的透明開口容器，用玻璃或塑料等透明材料制成，開口處用彈性塑膠瓶蓋封口。瓶?jī)?nèi)裝有一定量液體(一般為水)。浮體瓶是口朝下倒置浸沒懸浮在盛液筒內(nèi)的，在浮體瓶的外部套裝有一園形的平衡盤，用以保持浮體瓶在盛液桶內(nèi)的穩(wěn)定、平衡。平衡盤上開有定位孔。注液管為一細(xì)軟管，其一端(進(jìn)液端)連接在位于盛液桶外部的一個(gè)注射器上，另一端(出液端)穿過(guò)瓶蓋插入浮體瓶?jī)?nèi)，用于向浮體瓶注液或抽液；排氣管亦為一細(xì)軟管，其一端穿過(guò)瓶蓋插入浮體瓶?jī)?nèi)到瓶的上部(空氣部位)，另一端伸到盛液筒外部，用于排放浮體瓶?jī)?nèi)的空氣，便于注液。使用時(shí)，浮體瓶?jī)?nèi)注有一定量的水，使其倒置浸沒在盛液筒內(nèi)懸浮在某一位置上保持穩(wěn)定，盛液桶內(nèi)水則上升到某一高度位置。此時(shí)，物體(浮體瓶)的重量與液體的浮力相等、平衡。演示沉浮條件時(shí)，用注射器通過(guò)注液管緩慢地向浮體內(nèi)注水，使浮體瓶的重量緩慢增加，即可清楚的觀察到隨著浮體內(nèi)液面的逐漸升高，浸沒在水中的浮體瓶逐漸下沉(此時(shí)物體的重大于水的浮力)。反之，用注射器向外抽水時(shí)，浮體瓶的重量緩慢減少，可看到隨著瓶?jī)?nèi)液面的逐漸降低，浮體瓶在水中緩慢上升(此時(shí)，物體的重量小于水的浮力)。這樣很清楚直觀的演示了阿基米德定律中的沉浮條件。
本實(shí)用新型由于設(shè)置了注液管和排氣管直接與浮體瓶相連通，和采用了注射器直接向浮體內(nèi)注水或抽水，使得沉浮條件演示儀變得結(jié)構(gòu)新穎簡(jiǎn)單，操作靈活方便，且具有演示效果準(zhǔn)確、清楚、直觀的優(yōu)點(diǎn)。有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例由以下的附圖
給出。
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖中(1)為注射器，(2)為注射針頭，(3)為注液管，(4)為盛液桶，(5)浮體瓶，(6)平衡盤，(7)為排氣管，(8)為定位孔，(9)為瓶蓋，(10)為穿液針頭，(11)為穿液針頭如圖，沉浮條件演求儀是由盛液桶(4)、浮體瓶(6)、注液管(3)、排氣管(7)和注射器(1)組成。其中，盛液桶(4)為一敞口的圓柱形透明容器，用玻璃或塑料制成，里面盛有液體(一般為水)，盛液筒上標(biāo)有刻度值，用以量化桶內(nèi)水位的高低(水量的多少)。浮體瓶(5)為一開口的細(xì)圓柱形容器，用玻璃或塑料等透明材料制成，瓶口用彈性塑膠瓶蓋(9)密封，浮體瓶(5)是呈倒置狀態(tài)裝入盛液桶內(nèi)，浸沒懸浮在水中，瓶?jī)?nèi)注有一定量的水。為了使浮體瓶穩(wěn)定的懸浮在水中，在浮體瓶上套裝有一塑料的平衡盤(6)，平衡盤上開有定位孔(8)。注液管(3)為一根細(xì)軟管，其一端通過(guò)一注射針頭(2)與位于盛液桶外的注射器(1)相連接，另一端則穿過(guò)平衡盤上(6)的上定位孔(8)，通過(guò)連接在其上的一個(gè)穿液針頭(11)刺破瓶蓋插入到浮體瓶(5)內(nèi)，排氣管(7)亦為一根細(xì)軟管，其一端置于盛液桶的外部，另一端穿過(guò)平衡盤上的定位孔(8)，通過(guò)連接在其上的穿液針頭(10)刺破瓶蓋插入到浮體瓶(5)內(nèi)到瓶上方的空氣部位。
根據(jù)本實(shí)施例制做的注液排氣式沉浮條件演示儀，由于采用了注射器通過(guò)細(xì)軟管和穿液針頭直接向浮體瓶?jī)?nèi)注液、排液，實(shí)現(xiàn)了浮體瓶?jī)?nèi)液量變化的微量連續(xù)調(diào)節(jié)，使得沉浮條件的演示變得簡(jiǎn)單易行，直觀清楚，方便了教學(xué)，提高了實(shí)驗(yàn)效果。
權(quán)利要求1.一種注液排氣式沉浮條件演示儀，由盛液桶(4)和浮體瓶(5)組成，盛液桶(4)為一透明的敞口圓柱形容器，里面盛有水溶液，浮體瓶(5)為一透明的園柱形開口容器，瓶口用塑膠瓶蓋(9)密封，呈倒置狀態(tài)置入盛液桶內(nèi)，浸沒懸浮在桶內(nèi)的水溶液中，瓶?jī)?nèi)裝有一定量的水，在浮體瓶上有一圓形的平衡盤(6)，其特征在于該演示儀還包含有一注液管(3)、排氣管(7)和注射器(1)，注液管(3)為一細(xì)軟管，其一端通過(guò)一注射針頭(2)與注射器(1)相連接，另一端穿過(guò)平衡盤(6)上的定位孔(8)插入到浮體瓶?jī)?nèi)，排氣管(7)為一細(xì)軟管，其一端置于盛液桶外，另一端穿過(guò)平衡盤上的定位孔(8)插入到浮體瓶(5)內(nèi)到瓶上方的空氣部位。
2.如權(quán)利要求1所述的演示儀，其特征在于注液管(3)的另一端是通過(guò)連接在其上的一個(gè)穿液針頭(11)插入到浮體瓶?jī)?nèi)的，排氣管(7)的另一端是通過(guò)連接在其上的穿液針頭(10)插入到浮體瓶?jī)?nèi)到瓶上方的空氣部位的。
專利摘要本實(shí)用新型推出了一種注液排氣式沉浮條件演示儀，用于中學(xué)物理教學(xué)中對(duì)阿基米德定律的驗(yàn)證演示。該儀器一改現(xiàn)行增壓排液式演示儀的結(jié)構(gòu)笨重，使用不靈活的缺陷，采用由注射器(1)通過(guò)注液管(3)和排氣管(7)直接向浮體瓶(5)內(nèi)注水、抽水的辦法來(lái)改變浮體的重量，實(shí)現(xiàn)了浮體瓶?jī)?nèi)水量變化的微量連續(xù)調(diào)節(jié)，使得沉浮條件的演示變得簡(jiǎn)單易行、直觀清楚、易于實(shí)現(xiàn)。儀器本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活方便。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2596478SQ0320444
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2003年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
發(fā)明者喬緒, 喬曉瑋, 王江麗 申請(qǐng)人:喬緒