一种教学用可调节物理实验浮力测试系统技术方案

本发明专利技术涉及物理教学装置技术领域，具体涉及一种教学用可调节物理实验浮力测试系统，包括方形结构的测试槽以及方形杆结构的支撑柱；所述支撑柱固定安装在测试槽的左侧壁顶面；所述支撑柱的上部开设有用于安装蜗轮的方形腔，方形腔顶部为开口结构；该方形腔内部配合安装有蜗轮；蜗轮的两侧面中心位置固定连接有圆形转轴，位于蜗轮右侧的转轴外端固定连接有第一槽轮；蜗轮的上方配合安装有蜗杆，蜗杆的左端固定连接有转盘；所述蜗轮与蜗杆在方形腔内部均为可旋转的配合安装；所述第一槽轮上固定缠绕有线绳，线绳上安装有测力计；所述测力计的两端分别连接两段线绳。本发明专利技术使用方便，结构新颖，具有较好的实用价值及推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种教学用可调节物理实验浮力测试系统
本专利技术涉及物理教学装置
，具体涉及一种教学用可调节物理实验浮力测试系统。
技术介绍
当前，在中学物理教学过程中，浮力测试相关的知识点，是每年升学考试的必考内容。教师在浮力相关知识教学过程中，由于理论知识相对比较抽象，教师通常需要借助实验装置进行辅助教学，并通过实验演示和理论教学相结合的方式，辅助学生理解教学知识。然而，目前在很多学校，都没有相关的物理测试教学装置，给教师的浮力测试辅助教学带来了诸多不便。比如：测试功能单一，测试水槽高度调节不便，限制了测试水位深度等。传统的水位增加，都是采用侧板加高的方式来实现。但是这种加高方式，通常采用螺钉、螺栓等辅助工具进行固定堆叠，而且加高之后，测试水槽的自身密封性不好，需要借助密封胶、加装密封垫、密封条等进行辅助，满足密封要求，避免漏水，其操作比较繁琐，使用也不够方便。因此，基于上述，本专利技术提供一种教学用可调节物理实验浮力测试系统，为教师讲解物理浮力测试知识提供教学方便的同时，也方便测试槽水位调节，利于教师讲解物体浮力测试相关知识模块，结合实验和理论教学方式，辅助学生理解教学知识，进而解决现有技术存在的不足和缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种教学用可调节物理实验浮力测试系统，为教师讲解物理浮力测试知识提供教学方便的同时，也方便测试槽水位调节，利于教师讲解物体浮力测试相关知识模块，结合实验和理论教学方式，辅助学生理解教学知识，进而解决现有技术存在的不足和缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种教学用可调节物理实验浮力测试系统，包括方形结构的测试槽以及方形杆结构的支撑柱；所述支撑柱固定安装在测试槽的左侧壁顶面；所述支撑柱的上部开设有用于安装蜗轮的方形腔，方形腔顶部为开口结构；该方形腔内部配合安装有蜗轮；蜗轮的两侧面中心位置固定连接有圆形转轴，位于蜗轮右侧的转轴外端固定连接有第一槽轮；蜗轮的上方配合安装有蜗杆，蜗杆的左端固定连接有转盘；所述蜗轮与蜗杆在方形腔内部均为可旋转的配合安装；所述第一槽轮上固定缠绕有线绳，线绳上安装有测力计；所述测力计的两端分别连接两段线绳；其中，位于测力计下端的线绳绕过2个第二槽轮，且该段线绳的右端固定连接方形块结构的测量块；2个第二槽轮水平并排安装在测试槽底部，测试槽底部并排固定安装有2根长度相同的方形柱，方形柱的上端前面固定连接有圆形安装轴，所述第二槽轮可旋转的安装在所述安装轴上；所述测试槽的右侧设置有方形隔板，方形隔板的右侧为测量槽，左侧为水槽；测量槽内部安装有电子秤，电子秤的上部放置有方形槽结构的容器；所述隔板的上部开设有圆形排水孔，该排水孔内部配合安装有圆形水管，水管的右端向容器的下方倾斜设置，且该水管的出水端位于容器的正上方；所述测试槽的四周侧壁开设有俯视外形为方形环结构的升降槽；所述升降槽内部配合安装有方形框结构的加高框架；所述加高框架的内侧面开设有方形凹槽结构的安装槽，该安装槽内部配合安装有方形活动板；所述活动板与安装槽底面之间矩形阵列设置有弹簧；所述弹簧的一端固定连接安装槽底面，弹簧的另一端固定连接活动板，所述活动板与安装槽底面相对的侧面上，阵列设置有多个圆柱形凸起，弹簧的一端套在该圆柱形凸起上；所述加高框架的前面、后面以及右侧面下部均开设有螺纹孔；与所述螺纹孔相对应的升降槽外侧面均开设有方形孔结构的导向槽；所述导向槽内部配合安装有圆形固定轴，固定轴的内端设置有与所述螺纹孔相匹配的螺纹头，螺纹头配合安装在螺纹孔中；固定轴的外端固定连接圆柱形结构的操作柄，所述操作柄的直径大于导向槽的宽度，固定轴的直径小于导向槽的宽度；所述测试槽的顶部设置有软质橡胶套；所述橡胶套的外形为圆环袋结构；所述橡胶套内侧壁通过粘胶固定粘接在测试槽内侧壁面上部；所述橡胶套外侧壁通过粘胶密封固定粘接在测试槽外侧壁面上部，将升降槽进行包覆；所述加高框架安装入升降槽之后，所述弹簧处于压缩状态。所述一种教学用可调节物理实验浮力测试系统的制备方法，首先通过注塑方式制备测试槽和支撑柱、方形柱、隔板，测试槽和支撑柱、方形柱、隔板为一体结构；其次，在方形腔内部配合安装蜗轮蜗杆；在蜗杆的左端固定连接转盘，蜗轮右侧的转轴外端固定连接第一槽轮；在第一槽轮上固定捆绑一根线绳，该线绳的下端固定连接测力计的上端，测力计的下端固定连接另一根线绳；在方形柱的上端前面固定连接固定轴，在固定轴上间隙配合安装第二槽轮；将测力计下端的线绳绕过第二槽轮，并在该线绳的右端固定拴住连接测试块；再次，在隔板的上部开设一个圆形排水孔，在该排水孔内部密封安装倾斜水管，水管安装在排水孔中之后，通过粘胶进行密封粘接固定；然后在分隔槽内部放置一个电子秤，在电子秤上部放置用于收集溢出水分的容器；最后，在升降槽内部安装加高框架，所述加高框架也是注塑框架结构；在加高框架内侧的方形安装槽中安装活动板，活动板的内侧面设置的圆柱形凸起外部，先套装弹簧，该弹簧通过粘胶进行粘接固定，然后在弹簧的另一端涂覆粘胶，通过粘胶粘接方式固定连接在安装槽底面；同时，圆柱形凸起的高度小于安装槽的凹槽深度；加高框架安装之后，再分别在加高框架前面、后面以及右侧面开设的螺纹孔中安装螺纹头，螺纹头与固定轴、操作柄之间为一体结构；然后再通过粘胶将环形袋结构的橡胶套进行粘胶固定连接安装，形成整体浮力测试系统。所述一种教学用可调节物理实验浮力测试系统的使用方法，在测试浮力时，第一种使用方法为：水槽内部加入适量水，将质量密度小于水的测试块先测量其受到的重力，然后捆绑连接在绕过第二槽轮的线绳右端，旋转所述转盘，将测试块向水中牵拉浸入；读取测力计的示数，将其减去测试块自身所受的重力，得到测试块所受的浮力数值；通过调节转盘，还可以测量测试块不同浸入深度时所受的浮力；第二种使用方法：采用阿基米德原理，在水槽内部加满水，使水平面与排水孔的下端壁面处于同一水平面；然后将需要测量的测试块直接放入水中，此时放入测试块之后，将水槽中的水分通过排水孔和水管排入到容器中，通过电子秤称量排出的水分质量，计算获得测试块所受的浮力；第三种使用方法：在测试块体积相对较大时，若需要采用测力计测量所受浮力，此时水平面上升较大；此时将所有操作柄旋转放松，并向上将加高框架位置升高，加高框架升高之后，冒出升降槽的部分仍然位于橡胶套中，此时教师可采用2中方式对加高框架进行限位：第一种限位方式：直接通过弹簧将活动板向外顶的过程中，增大升降槽与活动板、加高框架之间的摩擦力，避免加高框架下降，从而实现位置限定；第二种限位方式：当弹簧顶活动板产生的摩擦力不能够限位时，则通过调节旋转操作柄，使螺纹头嵌入螺纹孔中的部分增加，如此实现加高框架与操作柄之间的相升降槽外侧壁被夹持挤压，增加摩擦力，从而避免加高框架向下下降，实现加高框架的定位；如此，可以实现测试槽的整体能够容纳的水分体积；此时电子秤和容器均取出，测量槽中也注入水分；此时通过转盘旋转，将测试块牵拉浸入水中，进行测试块浮力测试；将测力计示数减去测试块重力，获得测试浮力数值；第四种使用方法：直接将密度较小的测试块先测量其所受重力，然后将测试块漂浮放置在水槽中的水面，当测试块悬浮位置稳定之后，测试块所受的浮力大小则等于重力大小。优选的，所述活动板以及所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学用可调节物理实验浮力测试系统，其特征在于：包括方形结构的测试槽以及方形杆结构的支撑柱；所述支撑柱固定安装在测试槽的左侧壁顶面；所述支撑柱的上部开设有用于安装蜗轮的方形腔，方形腔顶部为开口结构；该方形腔内部配合安装有蜗轮；蜗轮的两侧面中心位置固定连接有圆形转轴，位于蜗轮右侧的转轴外端固定连接有第一槽轮；蜗轮的上方配合安装有蜗杆，蜗杆的左端固定连接有转盘；所述蜗轮与蜗杆在方形腔内部均为可旋转的配合安装；所述第一槽轮上固定缠绕有线绳，线绳上安装有测力计；所述测力计的两端分别连接两段线绳；其中，位于测力计下端的线绳绕过2个第二槽轮，且该段线绳的右端固定连接方形块结构的测量块；2个第二槽轮水平并排安装在测试槽底部，测试槽底部并排固定安装有2根长度相同的方形柱，方形柱的上端前面固定连接有圆形安装轴，所述第二槽轮可旋转的安装在所述安装轴上；所述测试槽的右侧设置有方形隔板，方形隔板的右侧为测量槽，左侧为水槽；测量槽内部安装有电子秤，电子秤的上部放置有方形槽结构的容器；所述隔板的上部开设有圆形排水孔，该排水孔内部配合安装有圆形水管，水管的右端向容器的下方倾斜设置，且该水管的出水端位于容器的正上方；所述测试槽的四周侧壁开设有俯视外形为方形环结构的升降槽；所述升降槽内部配合安装有方形框结构的加高框架；所述加高框架的内侧面开设有方形凹槽结构的安装槽，该安装槽内部配合安装有方形活动板；所述活动板与安装槽底面之间矩形阵列设置有弹簧；所述弹簧的一端固定连接安装槽底面，弹簧的另一端固定连接活动板，所述活动板与安装槽底面相对的侧面上，阵列设置有多个圆柱形凸起，弹簧的一端套在该圆柱形凸起上；所述加高框架的前面、后面以及右侧面下部均开设有螺纹孔；与所述螺纹孔相对应的升降槽外侧面均开设有方形孔结构的导向槽；所述导向槽内部配合安装有圆形固定轴，固定轴的内端设置有与所述螺纹孔相匹配的螺纹头，螺纹头配合安装在螺纹孔中；固定轴的外端固定连接圆柱形结构的操作柄，所述操作柄的直径大于导向槽的宽度，固定轴的直径小于导向槽的宽度；所述测试槽的顶部设置有软质橡胶套；所述橡胶套的外形为圆环袋结构；所述橡胶套内侧壁通过粘胶密封固定粘接在测试槽内侧壁面上部；所述橡胶套外侧壁通过粘胶固定粘接在测试槽外侧壁面上部，将升降槽进行包覆；所述加高框架安装入升降槽之后，所述弹簧处于压缩状态。...

【技术特征摘要】
1.一种教学用可调节物理实验浮力测试系统，其特征在于：包括方形结构的测试槽以及方形杆结构的支撑柱；所述支撑柱固定安装在测试槽的左侧壁顶面；所述支撑柱的上部开设有用于安装蜗轮的方形腔，方形腔顶部为开口结构；该方形腔内部配合安装有蜗轮；蜗轮的两侧面中心位置固定连接有圆形转轴，位于蜗轮右侧的转轴外端固定连接有第一槽轮；蜗轮的上方配合安装有蜗杆，蜗杆的左端固定连接有转盘；所述蜗轮与蜗杆在方形腔内部均为可旋转的配合安装；所述第一槽轮上固定缠绕有线绳，线绳上安装有测力计；所述测力计的两端分别连接两段线绳；其中，位于测力计下端的线绳绕过2个第二槽轮，且该段线绳的右端固定连接方形块结构的测量块；2个第二槽轮水平并排安装在测试槽底部，测试槽底部并排固定安装有2根长度相同的方形柱，方形柱的上端前面固定连接有圆形安装轴，所述第二槽轮可旋转的安装在所述安装轴上；所述测试槽的右侧设置有方形隔板，方形隔板的右侧为测量槽，左侧为水槽；测量槽内部安装有电子秤，电子秤的上部放置有方形槽结构的容器；所述隔板的上部开设有圆形排水孔，该排水孔内部配合安装有圆形水管，水管的右端向容器的下方倾斜设置，且该水管的出水端位于容器的正上方；所述测试槽的四周侧壁开设有俯视外形为方形环结构的升降槽；所述升降槽内部配合安装有方形框结构的加高框架；所述加高框架的内侧面开设有方形凹槽结构的安装槽，该安装槽内部配合安装有方形活动板；所述活动板与安装槽底面之间矩形阵列设置有弹簧；所述弹簧的一端固定连接安装槽底面，弹簧的另一端固定连接活动板，所述活动板与安装槽底面相对的侧面上，阵列设置有多个圆柱形凸起，弹簧的一端套在该圆柱形凸起上；所述加高框架的前面、后面以及右侧面下部均开设有螺纹孔；与所述螺纹孔相对应的升降槽外侧面均开设有方形孔结构的导向槽；所述导向槽内部配合安装有圆形固定轴，固定轴的内端设置有与所述螺纹孔相匹配的螺纹头，螺纹头配合安装在螺纹孔中；固定轴的外端固定连接圆柱形结构的操作柄，所述操作柄的直径大于导向槽的宽度，固定轴的直径小于导向槽的宽度；所述测试槽的顶部设置有软质橡胶套；所述橡胶套的外形为圆环袋结构；所述橡胶套内侧壁通过粘胶密封固定粘接在测试槽内侧壁面上部；所述橡胶套外侧壁通过粘胶固定粘接在测试槽外侧壁面上部，将升降槽进行包覆；所述加高框架安装入升降槽之后，所述弹簧处于压缩状态。2.如权利要求1所述的一种教学用可调节物理实验浮力测试系统的制备方法，其特征在于：首先通过注塑方式制备测试槽和支撑柱、方形柱、隔板，测试槽和支撑柱、方形柱、隔板为一体结构；其次，在方形腔内部配合安装蜗轮蜗杆；在蜗杆的左端固定连接转盘，蜗轮右侧的转轴外端固定连接第一槽轮；在第一槽轮上固定捆绑一根线绳，该线绳的下端固定连接测力计的上端，测力计的下端固定连接另一根线绳；在方形柱的上端前面固定连接固定轴，在固定轴上间隙配合安装第二槽轮；将测力计下端的线绳绕过第二槽轮，并在该线绳的右端固定拴住连接测试块；再次，在隔板的上部开设一个圆形排水孔，在该排水孔内部密封安装倾斜水管，水管安装在排水孔中之后，通过粘胶进行密封粘接固定；然后在分隔槽内部放置一个电子秤，在电子秤上部放置用于收集溢出水分的容器；最后，在升降槽内部安装加高框架，所述加高框架也是注塑框架结构；在加高框架内侧的方形安装槽中安装活动板，活动板的内侧面设置的圆柱形凸起外部，先套装弹簧，该弹簧通过粘胶进行粘接固定，然后在弹簧的另一端涂覆粘胶，通过粘胶粘接方式固定连接在安装槽底面...

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