一种浮力定律装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种浮力定律装置，包括起支撑导向作用的基体模块、升降模块、电子秤托盘组件及测量器具；本实用新型专利技术原理简单、设计巧妙，通过力传感器采集获取信息数据，使得数据传输及时准确；同时利用升降模块，操作简单方便，可靠直观。重物采用特殊形状，避免液体表面张力的影响，实验结果更加准确。本实用新型专利技术的实验装置根据教材研发，可快速引导学生深入认识并掌握“阿基米德原理”的基本知识，符合全国教学方法。

A Buoyancy Law Device

【技术实现步骤摘要】
一种浮力定律装置
本技术涉及一种实验装置，具体的说是一种用于研究阿基米德浮力定律的实验装置，属于教学实验器材

技术介绍
阿基米德定律(Archimedeslaw)是物理学中力学的一条基本原理。其原理为浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。其公式可记为F浮＝G排＝ρ液·g·V排液。在初中物理教程中，浮力定律是一个重点教学章节，同时也是一个教学难点，大多数老师都是采用实验教学方式引导学生观察浮力现象并逐渐认识掌握浮力定律的基本知识。正因为如此，有关阿基米德原理的实验教具在中学物理教学中占有特殊地位和作用据申请人了解，目前市场上的阿基米德定律实验器大多较为简易，且读数精度差，使实验结果产生较大误差，特别是演示物块部分浸入水中的浮力规律时，物块容易漂移晃动而使弹簧秤产生上下振荡，常常出现“溢排水体积与物体浸水部分的体积不等”的异常现象，这会严重影响实验演示的教学效果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、操作方便、能够精确测量浮力定律的实验装置。为了解决以上技术问题，本技术提供的一种浮力定律装置，包括起支撑导向作用的基体模块、升降模块、电子秤托盘组件及测量器具；所述基体模块包括置于底部的铁架台，所述铁架台的一侧垂直固定有型材导轨，另一侧安装有呈L型的托盘，所述托盘的水平面与铁架台平行，立面与型材导轨平行，所述型材导轨的上部背离托盘的一侧嵌装有齿条，所述齿条的端部分别设有限位块；所述升降模块包括升降支座，所述升降支座上依次设有型腔及通槽，并通过通槽安装于型材导轨上，形成齿轮齿条副；所述升降支座上设有高度调节机构，通过高度调节机构沿型材导轨上下移动；所述升降支座背离齿条的一侧安装有与铁架台平行的架杆；所述测量器具包括悬吊于架杆上的第一力传感器，所述第一力传感器的下方悬挂有置于溢水杯杯口上方的重物，所述溢水杯置于托盘的水平面上，其杯壁上的溢水口位于量杯的上方，所述量杯置于电子秤托盘组件上。本技术进一步限定的技术特征为：所述托盘的两面边缘处具有向内的折边，通过紧固件安装在铁架台及型材导轨上。进一步的，所述高度调节机构包括安装于升降支座型腔内部的圆柱齿轮，沿圆柱齿轮轴向穿有转轴，所述转轴的两端穿过升降支座，并对称固定有手轮，手轮、转轴、圆柱齿轮三者锁定回转，轴向定位靠圆柱齿轮的两端面。进一步的，所述升降支座近通槽的一侧对称开有四组螺纹孔，所述螺纹孔内安装有调节与型材导轨之间配合间隙的尼龙顶丝。进一步的，所述电子秤托盘组件包括同轴固定的圆托盘、夹板及双通铜柱，三者通过螺栓连接固定为一个整体。进一步的，所述电子秤托盘组件通过双通铜柱与安装于托盘侧边的第二力传感器相连接，以实现电子秤功能。进一步的，所述重物为两端倒有大圆角的圆柱体铝块，减少实验时水的表面张力对数据的影响。本技术的有益效果是：本技术原理简单、设计巧妙，通过力传感器采集获取信息数据，使得数据传输及时准确；同时利用升降模块，操作简单方便，可靠直观。重物采用特殊形状，避免液体表面张力的影响，实验结果更加准确。本技术的实验装置根据教材研发，可快速引导学生深入认识并掌握“阿基米德原理”的基本知识，符合全国教学方法。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的基体模块结构示意图。图3为本实用新的升降模块结构示意图。图4为本实用新的电子秤托盘组件结构示意图。图5为采用本实施例做出的实验结果示意图。图6为采用本实施例做出的实验结果线状图。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种浮力定律装置，结构由图1至图4所示，包括基体模块1、升降模块2、电子秤托盘组件3及配件。其中，基体模块为实验器的基础部分，起支撑、导向作用。如图2所示，包括铁架台11、型材导轨12、齿条13及托盘14。铁架台置于底部，其上一侧安装有型材导轨，并通过螺栓与型材导轨固定连接。在型材导轨背侧上部嵌装有齿条，同样由螺栓固定连接。并且在齿条的两端部分别设有由圆柱螺钉及滑块组成的限位块，用于升降模块的限位。托盘为呈L型钣金件，包括水平面与立面；其中托盘的水平面与铁架台平行，立面与型材导轨平行，两面边缘处具有向内的折边，通过紧固件安装在铁架台及型材导轨上。升降模块由升降支座21、转轴23、两个手轮24、圆柱齿轮22、架杆25及尼龙顶丝组成。升降支座为聚甲醛材质，耐磨损并且有自润性，其上分别设有开孔、型腔及通槽。其中，通槽用于穿过型材导轨，组成齿轮齿条副。在通槽的前端为型腔，型腔内通过紧定螺丝固定有圆柱齿轮，沿圆柱齿轮轴向穿有转轴，所述转轴的两端穿过升降支座，并对称固定有手轮，手轮、转轴、圆柱齿轮三者锁定回转，轴向定位靠圆柱齿轮的两端面。并由三者组成高度调节机构，使升降模块沿型槽导轨移动。同时，在升降支座近通槽的一侧对称开有四个螺钉孔，安装尼龙顶丝，方便调节与型材导轨间的配合间隙，可以增大摩擦力，使实验器挂上重物后，升降模块不会因重力因素下滑。架杆为铝制品，前段车有外螺纹，安装在升降支座四个尼龙顶丝中间的螺纹孔内。实验时，力传感器固定在架杆上。电子秤托盘组件实验时替换掉力传感器的挂钩，充当电子秤。由同轴设置的圆托盘31、夹板32、双通铜柱33组成。三者使用螺钉34连接，成为一个整体。同时，圆托盘与夹板之间通过沿圆周均布的三个M4沉头螺钉35连接。且，电子秤托盘组件通过双通铜柱与安装于托盘侧边的第二力传感器相连接，以实现电子秤功能。配件包括第一、二力传感器，量杯，溢水杯及重物。第一力传感器悬挂于架杆下方，并通过其上的梅花螺丝固定。第一力传感器的下方悬挂有置于溢水杯杯口上方的重物，所述溢水杯置于托盘的水平面上，其杯壁上的溢水口位于量杯的上方，所述量杯置于电子秤托盘组件上。量杯和溢水杯分别用于装水溢水。重物为圆柱体铝块，两端倒有大圆角，减少实验时水的表面张力对数据的影响。本实验器支持有线和无线两种数据采集方式。可手动调节升降台控制重物浸入水中的深度(体积)，来分别测量浮力以及排开水的重力的数值。并且可以配合申请人的专用软件使用，实验开始时，首先需安装好实验装置，将力传感器安装到位；软件会自动计算出浮力以及排开水的重力，以供分析。数据如图5、图6所示。除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮力定律装置，其特征在于：包括起支撑导向作用的基体模块、升降模块、电子秤托盘组件及测量器具；所述基体模块包括置于底部的铁架台，所述铁架台的一侧垂直固定有型材导轨，另一侧安装有呈L型的托盘，所述托盘的水平面与铁架台平行，立面与型材导轨平行，所述型材导轨的上部背离托盘的一侧嵌装有齿条，所述齿条的端部分别设有限位块；所述升降模块包括升降支座，所述升降支座上依次设有型腔及通槽，并通过通槽安装于型材导轨上，形成齿轮齿条副；所述升降支座上设有高度调节机构，通过高度调节机构沿型材导轨上下移动；所述升降支座背离齿条的一侧安装有与铁架台平行的架杆；所述测量器具包括悬吊于架杆上的第一力传感器，所述第一力传感器的下方悬挂有置于溢水杯杯口上方的重物，所述溢水杯置于托盘的水平面上，其杯壁上的溢水口位于量杯的上方，所述量杯置于电子秤托盘组件上。

【技术特征摘要】
1.一种浮力定律装置，其特征在于：包括起支撑导向作用的基体模块、升降模块、电子秤托盘组件及测量器具；所述基体模块包括置于底部的铁架台，所述铁架台的一侧垂直固定有型材导轨，另一侧安装有呈L型的托盘，所述托盘的水平面与铁架台平行，立面与型材导轨平行，所述型材导轨的上部背离托盘的一侧嵌装有齿条，所述齿条的端部分别设有限位块；所述升降模块包括升降支座，所述升降支座上依次设有型腔及通槽，并通过通槽安装于型材导轨上，形成齿轮齿条副；所述升降支座上设有高度调节机构，通过高度调节机构沿型材导轨上下移动；所述升降支座背离齿条的一侧安装有与铁架台平行的架杆；所述测量器具包括悬吊于架杆上的第一力传感器，所述第一力传感器的下方悬挂有置于溢水杯杯口上方的重物，所述溢水杯置于托盘的水平面上，其杯壁上的溢水口位于量杯的上方，所述量杯置于电子秤托盘组件上。2.根据权利要求1所述的浮力定律装置，其特征在于：所述托盘的两面边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王知非，
申请(专利权)人：江苏苏威尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32