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物理浮力实验装置制造方法及图纸

技术编号:16067367 阅读:58 留言:0更新日期:2017-08-22 18:30
本实用新型专利技术公开了一种物理浮力实验装置,涉及物理实验器械领域。它包括底座;底座上连接有圆柱形透明的容器箱和滑动板;容器箱上部连通有倾斜设置的溢流管;与溢流管进口对应的位置,容器箱内安装有竖直向下与溢流管连通的导流管;容器箱内滑动密封连接有隔离板;通孔内安装有电磁阀;隔离板侧边连接有两根拉线;容器箱内填充有液体;浮力块在液体上漂浮;浮力块上端开有均匀分布的插接孔;插接孔内放置有砝码;所述的浮力块为边长已知的长方体,浮力块竖直的侧面上刻有刻度线。本实用新型专利技术的有益效果是:液体的排出更加稳定,计量精确,由浮力块本身即可计算读取排开的水量,可直观进行浮力与水深无关的演示。

【技术实现步骤摘要】
物理浮力实验装置
本技术涉及物理实验器械领域。
技术介绍
验证物体在液体中所受浮力大小是物理实验中的基本实验之。在测量物体在液体中所受浮力的物理实验中,浸在液体中的物体排出一定体积的液体,这部分体积的液体所受的重力等于物体所受的浮力。在一般的实验装置中,溢流口直接与液面齐平,而在实验操作中,液面易受到物体的影响而引起波动,由于液面与溢流口的最低点已经齐平,高出则会被排出,波动的液面容易造成过量的液体的排出,影响到实验结果,一般的排出液体的量由量筒读数取得,方式单一,若没有量筒时则无法进行实验。在一般的实验教学过程中,容器箱内的液体通常会较多,在视觉上产生大量的水将物体托起的效果,学生经常会产生疑问,浮力是否与液体本身的深度有关,而一般的实验装置无法便捷的进行直观的证明演示。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题,是针对上述存在的技术不足,提供一种物理浮力实验装置。液体的排出更加稳定,计量精确,由浮力块本身即可计算读取排开的水量,可直观进行浮力与水深无关的演示。本技术采用的技术方案是:提供一种物理浮力实验装置,包括底座、浮力块、量筒;底座上连接有圆柱形透明的容器箱和滑动板;容器箱底部设置有排水口;排水口上安装有阀门;容器箱上部连通有倾斜设置的溢流管;与溢流管进口对应的位置,容器箱内安装有竖直向下与溢流管连通的导流管;滑动板在溢流口出水端口的下方,在底座上滑动,滑动板上放置有多个量筒,量筒接口与溢流管出口对应;容器箱内滑动密封连接有隔离板;隔离板外围为密封环;隔离板中部开有通孔;通孔内安装有电磁阀;隔离板侧边连接有两根拉线,拉线对称设置;容器箱侧壁上端安装有两个与拉线位置对应的导轮;拉线的另一端分别绕过对应的导轮,且连接有拉环;容器箱内填充有液体;浮力块在液体上漂浮;浮力块上端开有均匀分布的插接孔;插接孔内放置有砝码;所述的浮力块为边长已知的长方体,浮力块竖直的侧面上刻有刻度线。进一步优化本技术方案,物理浮力实验装置的容器箱外壁上竖直方向刻有高度线。进一步优化本技术方案,物理浮力实验装置的导流管内安装有电控阀。本技术与传统浮力实验装置相比,其有益效果在于:1、导流管竖直向下,与溢流管的进水口垂直,水流需从导流管下端进入然后从溢流管排出,可减少液体表面波动对液体溢流量造成的影响,使溢出液体的测量更加准确。在溢水口的出水端,并排设置多个量筒,方便于进行分段测量,并利用差值法记录数据进行实验,使实验更加准确。隔离板可将容器箱内部空间分割成上下两部分,且通过电磁阀控制连通,隔离板即为容器箱上部空间的底端,则可以通过拉线将隔离板提升高度,减少上部的水量,上下两部分通过电磁阀流通,内部水量总量没有变,液面高度不便,直观演示浮力与排出的水量有关而与水量或水深无关。浮力块上放置不同数量的砝码则可改变浮力块总体重量,配合差值法的记录,浮力块在液体中稳定后即为浮力与重力相等,浮力块重量可知,浮力块的边长均为定值,在浮力块的竖直面上设置刻度线,可直观观察到浮力块在液体中的浸入深度,同时可由长宽高辅助测定排出的水量,浮力块浸入液体中的体积即为排出的水量;量筒并排设置在滑动板上,方便于更换量筒,并将量筒有序排列与数据对应。2、容器箱外壁上刻画高度线,方便于显示隔离板在容器箱内的高度,直观的观察和记录上部剩余水量;3、导流管内安装电控阀,可电控导流管的导通与截止,在液体不稳定时,关闭电控阀,进一步控制液体波动造成的误差,提高排出水量的精确度。附图说明图1为本技术的结构示意图;图2为本使用新型分解结构示意图;图3为本技术平面结构示意图;图中,1、底座;2、浮力块;3、电控阀;4、容器箱;5、滑动板;6、排水口;7、阀门;8、溢流管;9、导流管;10、量筒;11、隔离板;12、密封环;13、通孔;14、电磁阀;15、拉线;16、导轮;17、拉环;18、液体;19、插接孔;20、砝码;21、刻度线;22、高度线。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1-3所示,物理浮力实验装置,包括底座1、浮力块2、量筒10;底座1上连接有圆柱形透明的容器箱4和滑动板5;容器箱4底部设置有排水口6;排水口6上安装有阀门7;容器箱4上部连通有倾斜设置的溢流管8;与溢流管8进口对应的位置,容器箱4内安装有竖直向下与溢流管8连通的导流管9;滑动板5在溢流口出水端口的下方,在底座1上滑动,滑动板5上放置有多个量筒10,量筒10接口与溢流管8出口对应;容器箱4内滑动密封连接有隔离板11;隔离板11外围为密封环12;隔离板11中部开有通孔13;通孔13内安装有电磁阀14;隔离板11侧边连接有两根拉线15,拉线15对称设置;容器箱4侧壁上端安装有两个与拉线15位置对应的导轮16;拉线15的另一端分别绕过对应的导轮16,且连接有拉环17;容器箱4内填充有液体18;浮力块2在液体18上漂浮;浮力块2上端开有均匀分布的插接孔19;插接孔19内放置有砝码20;所述的浮力块2为边长已知的长方体,浮力块2竖直的侧面上刻有刻度线21;容器箱4外壁上竖直方向刻有高度线22;导流管9内安装有电控阀3。本技术在使用时,第一种实验方法为,在容器箱4内加入适量的液体18,使液体18的表面与溢流管8进水口齐平不再外溢,然后放入已测量重力的浮力块2,并利用一个量筒10接收溢出的液体18,为一个实验数据,并进一步放置砝码20进行试验;第二种实验方法,可舍弃第一个实验数据,有常识可知,在液面上放置一个物体时,与物体侧面接触的水会引起小高度的攀升,造成溢出的水量小于实际排开的水量,而当浮力块2侧面较长时,则对精确度造成影响,在放入液体18时,无需考虑液面是否与溢流管8进水口齐平,放入浮力块2后,将一定水量排出,稳定后,液面一定与溢流管8进水口齐平,然后放置砝码20进一步进行实验。放置砝码20进行实验时,液体18产生的浮力已经与浮力块2形成平衡,浮力块2仅为承载平台,推动滑动板5将上一次接溢流水量的量筒10移开,空的量筒10置于溢流管8对应的下方,准备接水计量,在浮力块2上依次放置不同数量的砝码20,每次均使用空的量筒10进行承接,每个量筒10内的水量即为两次相邻实验的排出水量的差值,相对应的重量差值为新加入的砝码20重量,由于量筒10内水量的读数采用最低液面估读的方式进行读数,若由两次估读结果进行减法运算得水量差值,则容易造成误差累积,同时不采用累积的重量与排水量进行记录,因为砝码20虽为已知重量或可测重量,但长期的使用,造成重量的改变,累积读数同样容易造成误差的累积,利用本实验装置进行差值法实验,结果较为精确。演示浮力与水的深度无关时,利用隔离板11缩小容器箱4内上部的空间,降低上部空间液面高度,操作时,利用拉线15将隔离板11在容器箱4内提升,拉线15在两侧对称设置,以使在提升过程中,隔离板11能够稳定水平上升,在注入过程中,隔离板11的电磁阀14为打开状态,使容器箱4内上下两部分均充满液体18,在抬升隔离板11的过程中,电磁阀14依然打开,使上部空间的液体18进入到下部空间,隔离板11抬升而不抬升液面高度,仅是内部液体18从隔离板11上部空间流动到下部空间,上部空间的液体18高度降低水量减少,且没有气泡的体积占据,抬本文档来自技高网...
物理浮力实验装置

【技术保护点】
一种物理浮力实验装置,其特征在于:包括底座(1)、浮力块(2)、量筒(10);底座(1)上连接有圆柱形透明的容器箱(4)和滑动板(5);容器箱(4)底部设置有排水口(6);排水口(6)上安装有阀门(7);容器箱(4)上部连通有倾斜设置的溢流管(8);与溢流管(8)进口对应的位置,容器箱(4)内安装有竖直向下与溢流管(8)连通的导流管(9);滑动板(5)在溢流口出水端口的下方,在底座(1)上滑动,滑动板(5)上放置有多个量筒(10),量筒(10)接口与溢流管(8)出口对应;容器箱(4)内滑动密封连接有隔离板(11);隔离板(11)外围为密封环(12);隔离板(11)中部开有通孔(13);通孔(13)内安装有电磁阀(14);隔离板(11)侧边连接有两根拉线(15),拉线(15)对称设置;容器箱(4)侧壁上端安装有两个与拉线(15)位置对应的导轮(16);拉线(15)的另一端分别绕过对应的导轮(16),且连接有拉环(17);容器箱(4)内填充有液体(18);浮力块(2)在液体(18)上漂浮;浮力块(2)上端开有均匀分布的插接孔(19);插接孔(19)内放置有砝码(20);所述的浮力块(2)为边长已知的长方体,浮力块(2)竖直的侧面上刻有刻度线(21)。...

【技术特征摘要】
1.一种物理浮力实验装置,其特征在于:包括底座(1)、浮力块(2)、量筒(10);底座(1)上连接有圆柱形透明的容器箱(4)和滑动板(5);容器箱(4)底部设置有排水口(6);排水口(6)上安装有阀门(7);容器箱(4)上部连通有倾斜设置的溢流管(8);与溢流管(8)进口对应的位置,容器箱(4)内安装有竖直向下与溢流管(8)连通的导流管(9);滑动板(5)在溢流口出水端口的下方,在底座(1)上滑动,滑动板(5)上放置有多个量筒(10),量筒(10)接口与溢流管(8)出口对应;容器箱(4)内滑动密封连接有隔离板(11);隔离板(11)外围为密封环(12);隔离板(11)中部开有通孔(13);通孔(13)内安装有电磁阀(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐志远
申请(专利权)人:唐志远
类型:新型
国别省市:山东,37

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