一种中学物理实验演示装置及其学习方法制造方法及图纸

一种中学物理实验演示装置及其学习方法，涉及一种实验装置，在所述筒体外侧壁上设有开口，在所述筒体外侧壁上的开口内设有数个与所述开口两内侧壁过盈配合的插接板，在所述数个插接板外侧均设有可拆卸的缩口式漏嘴，在所述筒体外表面上间隙配合有与所述筒体相适配的环形板，在所述环形板上设有集液盒，所述所述筒体卡放在支架上，在所述支架上部挂放有弹簧测力计，在所述弹簧测力计下部设有收紧套绳，在所述筒体内底面上设有底部定滑轮；通过本发明专利技术不仅可进行物理浮力实验的演示教学，而且还可针对在溶液内不同深度时物体的浮力进行针对性的实验演示，极大的加深了学生对物理浮力的理解和掌握，大大提高了老师的教学质量。

【技术实现步骤摘要】
一种中学物理实验演示装置及其学习方法
本专利技术涉及一种实验装置，尤其是涉及一种中学物理实验演示装置。
技术介绍
公知的，物理实验在物理教学中有着不可替代的地位和作用，它不仅是物理教学中的方法和手段，更是学生的学习目标。加强对学生实验能力的培养，提高学生学习物理的兴趣，教师只有在物理教学中重视物理实验才能使物理教学效果有所提高，而学生也只能真正参与到物理实验中才能真正的感受物理学科的魅力所在。物理实验能使学生直观地了解物理定律，而不是通过教师灌输，时学生对物理概念原理、定律、法则的理解打下坚实的基础。同时，物理实验可将书本中的内容直观的展现在学生面前时，学生会产生神奇的感觉，好奇心、求知欲一并俱来。物体的浮力定律，又称阿基米德定律，阿基米德定律是物理学中力学的一条基本原理，即：浸在液体(或气体)里的物体受到竖直向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。公式表示是F浮＝G排＝ρ液V排g，从公式可以看出，液体对物体的浮力与液体的密度和物体的排开液体体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸入的深度等均无关。理论知识虽然简单，但是基于此理论基础衍生出来的相关题目却常常使学生晕头转向，例如常见的一些浮力题目：体积相同的三个小球塑料球、铁球、木球浸入在水中，待它们静止后，它们受到的浮力谁大？两个体积相同的铁球分别放置在水和水银中，受到的浮力谁大？质量相同的铜、铁、铝三块金属，投入水银中后受到的浮力大小关系是什么？……等等等等，此时浮力知识就显得千变万化、晦涩难懂，教师讲学，学生也理解比较吃力，针对各个情形下的浮力现象最直观的学习方法就是实验验证，然而在当前物理教学中还没有将具体实际例子放在课堂上加深学生对浮力现象理解的教学装置，一是没有相应针对各种浮力情形的浮力实验装置，二是教师或学生因为操作繁琐放弃实验探究，导致浮力学习只能停留在课本上，无法具体操作，导致教学效率低下，甚至一些学生采用死记硬背的方式，学生对于浮力定律的理解不够深刻，就会造成解题思路错误，导致丢分的现象，学生无法真正理解浮力现象，无法将理论应用到实际解题与实验设计中，对物理学习效果造成很大的影响。理论来源于实践，在物理教学中，无法将实际生活中的例子课堂上，要使学生能真正理解浮力现象，教学实验演示就显得尤为重要，是加深学生对浮力现象理解的关键。根据统计，有大部分的学生无法真正理解并认为物体所受浮力大小与溶液的密度和物体排开溶液的体积有关，与物体的重量和形状以及浸入溶液的深度无关这一理论。无法真正理解浮力现象，就无法将理论应用到实际解题与实验设计中，对物理学习效果造成很大的影响。为使学生能够很好的理解这一比较抽象的理论，物理教学中往往通过一些浮力实验装置的演示来加深学生的记忆，从而促进对该理论的有效掌握。目前使用的演示浮力现象的实验装置比较简单，操作不便，演示结果给学生的印像不深刻，对于提高物理学习效果帮助不大。目前，在物理浮力现象演示的实验中还存在一些问题，如下：1、传统的物理浮力现象的实验过程中使用的用具过多，不便于携带，并且演示效果不好，学生无法真正理解浮力现象，物理浮力现象的演示实验的教学效果不佳，因此，急缺一种物理浮力实验的演示用具；2、传统的物理浮力实验所用的实验器材比较单一，无法满足各种情形下浮力实验演示，等质量的不同物体漂浮在液面所受到的浮力与其浸没在水中时所受的浮力大小的判断及演示、等体积的不同物体漂浮在液面所受到的浮力与其浸没在水中时所受的浮力大小的判断及演示、同一物体在不同溶液中漂浮所受到的浮力大小的判断及演示、同一物体浸没在不同溶液中所受到的浮力大小的判断及演示，学生无法针对不同情形下浮力现象进行全面学习，实验方式比较单一，学生无法全面、深入的理解浮力知识。3、针对密度小于溶液的物体漂浮于液面上的物体受到浮力的情况，其在液面的浮力与浸没在液中的浮力不等，然而在当前实验操作中无法针对漂浮于液面的物体通过使其处于浸没状态来测量其受到的浮力大小不同，当借助外力向下按压物体使其浸入时，物体容易受力不均翻转或起起伏伏，根本无法测量其排开水的体积，进而无法测得其不同状态下的浮力大小。4、目前物理中研究浮力现象的实验装置比较简单，操作比较麻烦，可视性不好，实验装置仅仅只能演示一种溶液(例如水)的浮力效应，如果需要演示其他溶液，则需要进行反复操作，浪费实验时间，并且对于物理浮力现象的演示效果不够直观明显，对于提升物理浮力实验现象的教学效果不明显；5、在进行同一物体在不同密度溶液的浮力实验中，需要进行不同密度的溶液的准备，实验常用的溶液为不同浓度的氯化钠溶液，准备不同溶液的氯化钠溶液则是需要教师准备或者临时调配，会浪费大量的时间，影响物理实验教学的进行；6、在调配氯化钠溶液时一般采用搅拌棒搅拌，容易搅拌不均匀，导致溶液浓度不均，进而实际操作使用的溶液密度与理论计算得出的溶液密度不一致，导致实验测量数据不准确。7、在进行浮力现象中物体所受浮力只与物体排开溶液的体积有关的实验验证时，将浮力排出的溶液需要专门盛放进单独的容器内，这样的操作非常不方便，容易使溶液洒漏，而且需要再次进行浮力实验时，由于洒漏，往往需要再次补充溶液，增加实验步骤与实验时长，降低教学效率；8、当前使用量筒或烧杯等实验用具对于排开液体体积的测量非常不便，目前普遍采用的方式有两种：(1)一是观察量筒或烧杯上液面位置刻度变化来计算排开液体的体积，但是浮力演示过程中，溶液液面平稳程度不好控制，需要等待液面静止才能较为准确测量，使得实验进程减缓，浪费时间，而且液面变化幅度容易较小不利于读数，液面变化幅度过大容易洒漏，而且读数时也容易因实验人员读数姿势问题产生较大实验偏差，容易导致实验数据不准确，进而影响实验结果甚至演示得到错误的错误的实验结果，给学生带来误导，不利于浮力知识学习；以及变化幅度不利于浮力浮力实验演示的进行；(2)二是将烧杯底部一侧垫放一物块，使得烧杯倾斜，在烧杯嘴部下方放置小桶，从而实现浮力演示时配重物落入溶液过程中溢出的溶液流入小桶内，然而这种实验方式存在诸多不便：第一，需要保证烧杯倾斜放置时液面刚好处于与烧杯嘴处持平，溶液不能低于烧杯嘴处，这就对垫块的高度、放置位置具有严格的要求，使得实验操作较为困难，学生不好控制；第二，烧杯倾斜放置，底部垫块不稳定，极易发生晃动，导致烧杯滑落使得实验无法进行；第三，量筒应贴在烧杯侧壁，烧杯受力不稳定容易错位和滑动，导致溶液溢出过程中极易发生洒漏，导致实验测量不准确，影响实验准确性；9、在使用弹簧测力计时，通常是教师或学生手持弹簧测力计，对重物进行重力的测量以及对物体浸在水中的所受的力进行测量在测量过程中，如果通过人手持弹簧测力计容易产生读数误差，并且手持弹簧测力计也会造成读数不便；10、在一般的实验教学过程中，容器箱内的液体通常会比较多，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，浮力是否与物体浸入液体本身的深度有关，一般的实验装置无法便捷的进行直观的证明演示；11、传统浮力实验器具中都是采用细线将配重物捆绑再悬挂于弹簧测力计下方，然而采用细线捆绑配重物比较繁琐，细线捆绑若缠绕线圈过少，配重物容易掉落，细线捆绑过多操作繁琐且浪费实验时间，而且采用细线捆绑容易产生死结，操作非常不便。12、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中学物理实验演示装置，包括筒体(5)、支架、弹簧测力计(3)和盒体(43)，其特征是：在所述筒体(5)外侧壁上设有开口(10)，在所述筒体(5)外侧壁上的开口(10)内设有数个与所述开口(10)两内侧壁过盈配合的插接板(12)，在所述数个插接板(11)外侧均设有可拆卸的缩口式漏嘴(11)，在所述数个插接板(12)外表面上部均设有弧形插槽(18)，在所述缩口式漏嘴(11)尾部设有与所述弧形插槽(18)相适配的弧形插接头(32)，所述缩口式漏嘴(11)通过尾部的弧形插接头(32)与插接板(12)外表面上的弧形插槽(18)进行插接配合，在所述筒体(5)外表面上间隙配合有与所述筒体(5)相适配的环形板(9)，在所述环形板(9)上设有集液盒(30)，所述所述筒体(5)卡放在支架上，在所述支架上部挂放有弹簧测力计(3)，在所述弹簧测力计(3)下部设有收紧套绳(5)，在所述筒体(5)内底面上设有底部定滑轮(24)，所述收紧套绳(5)穿过筒体(5)内底面上的底部定滑轮(24)挂放在所述弹簧测力计(3)下部。

【技术特征摘要】
1.一种中学物理实验演示装置，包括筒体(5)、支架、弹簧测力计(3)和盒体(43)，其特征是：在所述筒体(5)外侧壁上设有开口(10)，在所述筒体(5)外侧壁上的开口(10)内设有数个与所述开口(10)两内侧壁过盈配合的插接板(12)，在所述数个插接板(11)外侧均设有可拆卸的缩口式漏嘴(11)，在所述数个插接板(12)外表面上部均设有弧形插槽(18)，在所述缩口式漏嘴(11)尾部设有与所述弧形插槽(18)相适配的弧形插接头(32)，所述缩口式漏嘴(11)通过尾部的弧形插接头(32)与插接板(12)外表面上的弧形插槽(18)进行插接配合，在所述筒体(5)外表面上间隙配合有与所述筒体(5)相适配的环形板(9)，在所述环形板(9)上设有集液盒(30)，所述所述筒体(5)卡放在支架上，在所述支架上部挂放有弹簧测力计(3)，在所述弹簧测力计(3)下部设有收紧套绳(5)，在所述筒体(5)内底面上设有底部定滑轮(24)，所述收紧套绳(5)穿过筒体(5)内底面上的底部定滑轮(24)挂放在所述弹簧测力计(3)下部。2.根据权利要求1所述的中学物理实验演示装置，其特征是：在所述筒体(5)上的开口(10)的两内壁上均设有凸起棱(16)，在所述数个插接板(12)两侧壁上均设有与所述开口(10)两内壁上的凸起棱(16)相适配的内凹滑槽(33)，所述插接板(12)通过两侧的内凹滑槽(33)与开口(10)两内壁上的凸起棱(16)进行间隙配合。3.根据权利要求1所述的中学物理实验演示装置，其特征是：在所述筒体(5)上设有与所述筒体(5)相适配的搅拌上盖(15)，在所述搅拌上盖(15)下部设有与所述筒体(5)上部的开口相适配的凸起卡板(19)，在所述搅拌上盖(15)下底面中部设有转杆(21)，在所述转杆(21)侧表面上间隔有序设有数个插接口(22)，在所述转杆(24)上的数个插接口(21)内插接配合有搅拌板(20)，在所述搅拌上盖(15)上表面中部设有与所述搅拌上盖(15)下表面中部的转杆(21)相连接的搅拌杆(14)。4.根据权利要求1所述的中学物理实验演示装置，其特征是：所述的环形板(9)为环状板体，在所述环形板(9)上表面上设有数个卡放口(29)，在所述卡放口(29)上卡放有集液盒(30)，在所述环形板(9)的内环内表面两侧分别设有滑动卡块(31)。5.根据权利要求1或4所述的中学物理实验演示装置，其特征是：在所述筒体(5)外表面两侧设有与所述环形板(9)内环两侧的滑动卡块(31)相适配的滑槽(8)，在所述筒体(5)两侧的滑槽(8)一侧间隔有序设有数个侧槽(17)，所述环形板(9)通过滑动卡块(31)在所述筒体(5)两侧的滑槽(8)上滑动并利用滑槽(8)上的侧槽(17)进行限位卡放。6.根据权利要求1所述的中学物理实验演示装置，其特征是：所述的底部定滑轮(24)由侧板(25)、滑轮(26)、挡板(27)和底部固定板(28)组成，在所述底部固定板(28)上表面上设有两块侧板(25)，在所述两块侧板(25)中部设有与所述侧板(25)转轴连接的滑轮(26)，在所述两侧板(25)前后两侧均设有挡板(27)，所述底部定滑轮(24)通过底部固定板(28)与筒体(5)内部下表面进行粘接。7.根据权利要求1所述的中学物理实验演示装置，其特征是：所述的支架由横杆(1)、抽拉内杆(4)、支杆(7)和底板(13)组成，在所述底板(13)上表面中部设有与所述筒体(8)相适配的卡放槽(47)，在所述底板(13)上表面上的卡放槽(17)两侧分别设有支杆(7)，在所述两支杆(7)内设有与所述支杆(7)间隙配合的抽拉内杆(4)，所述抽拉内杆(4)与支杆(7)之间通过顶丝(6)进行限位固定，在所述两抽拉内杆(4)上部设有横杆(1)，在所述横杆(1)上设有挂钩(2)，在所述挂钩(2)上挂放有弹簧测力计(3)，在所述横杆(1)上部设有把手(37)。8.根据权利要求1所述的中学物理实验演示装置，其特征是：所述的收紧套绳(23)由松紧绳(35)和数根套绳(36)组成，在所述松紧绳(35)的一端设有环口(34)，所述松紧绳(35)的另一端穿过松紧绳(35)一端的环口(34)形成环形松紧口，所述松紧绳(35)穿出环口(34)的另一端挂接在弹簧测力计(3)上，在所述形成环形松紧口的松紧绳(35)下部设有数根套绳(36)，所述数根套绳(36)的两端分别与所述环形松紧口的松紧绳(35)两侧边固定，所述数根套绳(36)根据需要可分别“十字形”交叉或“*”形交叉。9.根据权利要求1所述的中学物理实验演示装置，其特征是：在所述盒体(43)内腔右侧分别设有器具放置槽(46)和筒体放置槽(44)，在所述筒体放置槽(44)内设有与所述筒体(5)相适配的下凹槽(45)，在所述盒体(43)上部设有与所述盒体(43)相适配的盒盖(40)，在所述盒盖(40)内表面上设有与盒体(43)内的筒体放置槽(44)相对应的上卡板(41)，在所述上卡板(41)上设有与所述盒体(43)内的筒体放置槽(44)上的下凹槽(45)相对应的上凹槽(42)，在所述盒体(43)左侧面上设有内嵌式的与所述盒体(43)进行间隙配合的抽拉板(50)，在所述抽拉板(50)上表面上设有数个配重物放置槽(48)和瓶体放置槽(49)，在所述数个配重物放置槽(48)内设有数组对比实验配重物组(47)，所述的对比实验配重物组(47)包括质量相同的木块和石蜡块、体积相同的木块和石蜡块和铁块，在所述瓶体放置槽(49)内设有存放有盐或氯化钠的瓶体。10.根据权利要求1所述的中学物理实验演示装置的学习方法，其特征是：包含如下四组实验学习方法：实验一：验证内容：等质量的不同物体漂浮在液面所受到的浮力相等，浸没在水中时所受的浮力不等，且浮力大小与物体的体积成正比，浮力大小与物体所处深度无关；实验步骤：步骤一：准备两组筒体(5)或将筒体(5)内设置隔板分隔为两个溶液腔的筒体(5)，形成对照实验，并在各溶液腔上方的横杆(1)上各悬挂一弹簧测力计(3)，准备对比实验配重物组(47)中两质量相同的木块和石蜡块，先将木块和石蜡块放入收紧套绳(23)并挂放在弹簧测力计(3)上进行称重，测出G木和G蜡，并且G木＝G蜡，再将收紧套绳(23)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张策，
申请(专利权)人：张策，
类型：发明
国别省市：辽宁,21