[發明專利]一種物理浮力教學用演示裝置

在審

• 申請號: 201810005783.0
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN108320635A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 王玉環
• 申請（專利權）人: 佛山杰致信息科技有限公司
• 主分類號: G09B23/12
• 分類號: G09B23/12
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 張清彥

本發明公開了一種物理浮力教學用演示裝置，包括支撐底座，所述支撐底座的頂端一側固定安裝有豎直設置的第一支撐板，第一支撐板的頂端固定安裝有第二支撐板，支撐底座的頂端固定安裝有水槽，第二支撐板的頂端固定安裝有顯示器，第二支撐板的底端分別固定安裝有推桿電機與控制器，推桿電機與第二支撐板之間還固定安裝有壓力傳感器，推桿電機的輸出軸固定安裝有安裝箱，安裝箱內固定安裝有兩根水平設置的導向桿，安裝箱內還設有兩個滑動塊，滑動塊上開設有兩個導向孔，兩個滑動塊相靠近的一側均固定安裝有水平設置的齒條。本發明結構巧妙，浮力演示效果直觀，增加了教學的趣味性，使得學生對浮力的理解更加輕松。

技術領域

本發明涉及教學技術領域，尤其涉及一種物理浮力教學用演示裝置。

背景技術

力指物體在流體(包括液體和氣體)中，各表面受流體(液體和氣體)壓力的差(合力)。公元前245年，阿基米德發現了浮力原理。浮力的定義式為F浮＝G排(即物體浮力等于物體下沉時排開液體的重力)，計算可用它推導出公式F浮＝ρ液gV排(ρ液：液體密度，單位千克/立方米；g：重力與質量的比值g＝9.8N/kg在粗略計算時，g可以取10N/kg，單位牛頓；V排：排開液體的體積，單位立方米)。液體的浮力也適用于氣體。

現有的物理教學過程中對浮力的描述大多僅通過口頭講解與文字闡述，不能直觀的將浮力的性質展示給學生，教學效果較差。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種物理浮力教學用演示裝置。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種物理浮力教學用演示裝置，包括支撐底座，所述支撐底座的頂端一側固定安裝有豎直設置的第一支撐板，第一支撐板的頂端固定安裝有第二支撐板，支撐底座的頂端固定安裝有水槽，第二支撐板的頂端固定安裝有顯示器，第二支撐板的底端分別固定安裝有推桿電機與控制器，推桿電機與第二支撐板之間還固定安裝有壓力傳感器，推桿電機的輸出軸固定安裝有安裝箱，安裝箱內固定安裝有兩根水平設置的導向桿，安裝箱內還設有兩個滑動塊，滑動塊上開設有兩個導向孔，導向桿通過導向孔貫穿滑動塊，兩個滑動塊相靠近的一側均固定安裝有水平設置的齒條，安裝箱的一側內壁上固定安裝有旋轉電機，旋轉電機的輸出軸固定安裝有齒輪，齒輪位于兩根齒條之間，且齒輪與兩根齒條均相嚙合，滑動塊的底端固定安裝有豎直設置的滑動桿，安裝箱的底端開設有兩個滑動口，滑動桿的底端通過滑動口延伸至安裝箱的外部。

優選的，所述滑動桿的底端固定安裝有豎直設置的固定板，兩個固定板相靠近的一側均固定安裝有水平設置的固定桿。

優選的，所述固定桿上開設有滑動腔，滑動腔內滑動安裝有水平設置的調節桿，調節桿與滑動腔的內壁之間固定連接有彈簧，調節桿遠離彈簧的一端延伸至滑動腔的外部。

優選的，所述調節桿遠離彈簧的一端固定安裝有夾持板。

優選的，所述固定桿遠離固定板的一端開設有滑動孔，調節桿通過滑動孔延伸至滑動腔的外部。

優選的，所述調節桿與彈簧之間還固定安裝有豎直設置的卡塊，卡塊的寬度大于滑動孔的寬度。

優選的，所述控制器為HAD-SC200控制器或HACH-SC200控制器，顯示器與控制器的輸出端通過導線連接，壓力傳感器與控制器的輸入端通過導線連接。

本發明的有益效果是：

1、通過第二支撐板、壓力傳感器、控制器、推桿電機、安裝箱和顯示器的配合達到了檢測浮塊浮力并通過顯示器顯示出來的效果，學生可直觀的貫穿到浮塊在下沉過程中浮力的變化。

2、通過導向桿、滑動塊、齒條、旋轉電機、齒輪、滑動桿、固定板、固定桿、調節桿、彈簧、卡塊和夾持板的配合達到了自動夾持不同體積的浮塊的效果，從而可對比不同體積浮塊沉入水中所產生的浮力。