[實用新型]氣體浮力實驗演示儀

有效

• 申請號: 201220376699.8
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN202816225U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 黃聲會
• 申請（專利權）人: 黃聲會
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種氣體浮力實驗演示儀器，特別是涉及用于中學物理空氣浮力教學的實驗教具。?

背景技術

目前關于氣體浮力的演示實驗儀器專利CN201020140153.3和CN200620085689.3分別是將兩個質量相等，體積不同的物體，在空氣中掛在一根杠桿和或定滑輪的兩端使之平衡，CN200620085689.3是在空氣中用球膽向氣球充氣而改變一端物體的體積，使體積增大端在空氣中所受浮力增大，杠桿失去平衡；CN201020140153.3是將真空罩內抽成真空后，使滑輪兩端失去浮力不等而失去平衡，從而說明氣體浮力的存在，都存在以下不足：?

一是不能像液體中那樣，從彈簧測力示數減小來直接證明氣體浮力的存在，而只能從杠桿失去平衡來間接說明氣體浮力的存在，學生對抽象的氣體浮力還是難以理解。?

二是不能測出物體所受氣體浮力的大小，不能驗證氣體的浮力也符合阿基米德原理。?

發明內容

本實用新型設計了一種氣體浮力實驗演示儀：?

一是能直接測出氣體浮力的大小。?

二是能用不同體積(0.78L、1.56L、2.34L)的密閉氣浮圓筒，演示不同體積的物體在空氣中所受浮力不同，說明氣體浮力跟排開氣體體積的關系；其次是通過對真空罩內抽氣的程度的不同，使相同體積的密閉氣浮圓筒在不同氣體密度下所受浮力不同，而說明氣體浮力與氣體密度的關系。?

三是能較為精確的測出物體所受浮力的大小，驗證氣體的浮力也符合阿基米德原理。?

本實用新型技術方案如下?

本實用新型氣體浮力實驗演示儀由透明圓桶、小量程彈簧測力計、密閉氣浮圓筒、抽氣裝置組成，所述的密閉氣浮圓筒懸掛在小量程彈簧測力計下。?

所述的透明圓桶底部設有抽氣孔和進氣孔。?

所述的小量程彈簧測力計，由上端蓋，彈簧，圓筒式刻度指針，透明圓筒外殼、掛鉤，拉線、密閉圓盤組成，圓筒的上端與端蓋旋接密閉，圓筒的下端密閉圓盤可與透明圓桶密閉。?

所述的小量程彈簧測力計的最大測量值為0.2N，顯示精度為0.001N/mm(或0.1g/mm)，密閉氣浮圓筒的重量控制為0.15N(15g)，材質可為礦泉水瓶材料，經實驗計算，密閉氣浮圓筒的壁厚略薄于礦泉水瓶壁厚即可達到本實驗要求。氣浮圓筒的體積分別為0.78L、1.56L、2.34L，它們在空氣中所受浮力分別為0.01N(1g)、0.02N(2g)、0.03N(3g)，這樣彈簧測力計的伸長的長度分另為10mm、20mm、30mm，完全能滿足演示實驗的可視要求。?

所述的密閉氣浮圓筒為三個重量相等、高度相同、體積不同的有色輕質塑料圓筒，目的?是在空氣中把它們掛在彈簧測力計下時指示的初始示數是相同的，用于比較不同體積所受的浮力的大小不同，有色是為了提高可視性。?

附圖說明

圖1為氣體浮力實驗演示儀器示意圖。?

圖2為小量程彈簧測力計示意圖。?

其中：1為透明圓桶，2為小量程彈簧測力計，3為密閉氣浮圓筒，4為抽氣孔，5為進氣孔。?

201為上端蓋，202透明圓筒外殼，203為彈簧，204為圓筒式刻度指針，205為零刻度，206為掛鉤，207為拉線，208為密閉圓盤。?

具體實施例

拉下207拉線，在小量程彈簧測力計下掛上密閉氣浮圓筒，置于透明圓桶內，將透明圓桶內空氣抽出，密閉氣浮圓筒將不再受到空氣的浮力，則彈簧測力計的示數就會增大，增大的力即為密閉氣浮圓筒在空氣中所受的浮力，從而說明空氣對密閉氣浮圓筒產生了浮力。?

打開圓筒底部的進氣孔，放入的空氣，當放入一定量的空氣后，彈簧測力計的示數會根據筒內空氣密度的增大而減小，從而說明氣體浮力與氣體的密度的關系。?

在彈簧測力計下掛不同體積的密閉氣浮圓筒，根據所測得的浮力不同，說明氣體浮力與排開氣體體積的關系。?

根據小量程彈簧測力計上讀出密閉氣浮圓筒所受浮力的具體大小，應用公式F_浮＝G_排＝ρ?_氣V_排g計算，驗證氣體浮力也符合阿基米德原理。?

本實用新型演示結構簡單，操作容易，穩定可靠，效果明顯，適合推廣。?