[實(shí)用新型]用于物理教學(xué)的浮力實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420590844.1
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN204288619U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王詩元
• 申請（專利權(quán)）人: 王詩元
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 北京眾元弘策知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11462
• 代理人: 孫東風(fēng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)儀器，特別是用于物理教學(xué)的浮力實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

浮力是初中物理的教學(xué)難點(diǎn)，學(xué)好浮力的關(guān)鍵是理解浮力公式，根據(jù)阿基米德原理：浸在液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受重力。即F浮＝G液排＝ρ液gV排。其中V排表示物體排開的液體的體積，為幫助學(xué)生正確理解V排的含義，通常安排有這樣一類習(xí)題：5N的水能不能浮起10N的物體呢？大多數(shù)認(rèn)為不能，理由是物體受到的浮力等于它排開的液體受到的重力，總共才5N的水怎么能浮起10N的物體呢？唯有通過真實(shí)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，才能讓學(xué)生信服，但現(xiàn)在沒有合適的實(shí)驗(yàn)用具，講解的難度很大，學(xué)生也不明白。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種用于物理教學(xué)的浮力實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生觀察到少量的水也能浮起比它質(zhì)量（或重力）大得多的物體。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種用于物理教學(xué)的浮力實(shí)驗(yàn)裝置，包括上部開口、下部有底、可盛水的透明外筒，其特征是：所述外筒內(nèi)放置有內(nèi)筒，所述內(nèi)筒的高度等于或大于外筒的深度，所述內(nèi)外筒之間留有數(shù)毫米至數(shù)十毫米的縫隙，既使內(nèi)筒的體積稍小于外筒的容積，又方便觀察內(nèi)外筒之間的間隔，所述內(nèi)筒的密度要小于水的密度。

所述內(nèi)筒為中空筒體，所述內(nèi)筒的上部設(shè)有外蓋，所述內(nèi)筒中放置有一個(gè)或數(shù)個(gè)配重塊。

所述外筒上端的側(cè)壁上設(shè)有橫向伸出的溢水管，所述溢水管下方放置有溢水杯，所述外筒的壁上標(biāo)記有顯示容積的刻度，所述溢水杯的壁上也標(biāo)記有顯示容積的刻度。

本實(shí)用新型的用法是：在外筒內(nèi)裝入一定量的水（已測出體積），算出水的重力；測出內(nèi)筒及其內(nèi)配塊的總重力；將內(nèi)筒輕輕地放在外筒內(nèi)的水中，直到內(nèi)筒漂浮在水面上；根據(jù)溢出水的體積，可換算出外筒內(nèi)水的重力為多少牛頓，從而得知重力為多少牛頓的水真實(shí)地浮起了重力為多少牛頓的內(nèi)筒。

本實(shí)用新型的有益效果是：由于內(nèi)外筒之間留有數(shù)毫米至數(shù)十毫米的縫隙，也就是說，內(nèi)筒的體積略小于外筒的容積，只需在外筒內(nèi)裝入少量的水，水就可以浮起重力比自身水重力大得多的物體，從而認(rèn)識到5N的水確實(shí)能夠浮起10N重的物體，進(jìn)而深刻理解浮力公式中V排的含義，還感受到物理的趣味性，加強(qiáng)對物理學(xué)習(xí)的喜愛。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)意圖

圖中：1外筒，2內(nèi)筒，3配重塊，4外蓋，5溢水杯，6溢水管，7水。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，外筒1為上部開口、下部有底的透明容器，外筒1的壁上標(biāo)記有顯示容積的刻度，外筒1上端的側(cè)壁上設(shè)有橫向伸出的溢水管6，溢水管6的下方放置有溢水杯5。溢水杯5的壁上也標(biāo)記有顯示容積的刻度，目的是可以收集并測量出溢出水的體積。

外筒1內(nèi)放置有內(nèi)筒2，內(nèi)筒2的高度等于或大于外筒1的深度，內(nèi)外筒之間留有數(shù)毫米至數(shù)十毫米的縫隙，一方面使內(nèi)筒2的體積略小于外筒1的容積，使水可以浮起重力比自身水重力大得多的物體；另一方面，使內(nèi)筒2可在外筒1中自由進(jìn)出、并方便觀察內(nèi)外筒之間的間隔，確保內(nèi)筒是在水的浮力作用下漂浮在水面上的，而不是卡固在外筒內(nèi)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)說服力。

內(nèi)筒2為中空筒體，內(nèi)筒2的上部設(shè)有外蓋，內(nèi)筒2中放置有一個(gè)或數(shù)個(gè)配重塊。增減配重塊，可改變內(nèi)筒的總重力，使內(nèi)筒2的密度在小于水密度可漂浮在水面的情況下，可以多次實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)可信度。