[發(fā)明專利]改進(jìn)泡沫塊浮力測試演示裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010774317.6
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111739391A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘭如根
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭如根
• 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

改進(jìn)泡沫塊浮力測試演示裝置，由框架、單腳滑輪、導(dǎo)繩桿、掛鉤、泡沫塊、繩子、測力計、扁形水槽組成；應(yīng)用浮力測試框架測試泡沫塊浮力，滑輪脫離水槽底部，把單腳滑輪固定在框架底端橫桿上，連接泡沫塊與測力計的繩子通過導(dǎo)繩桿快速入位單腳滑輪底面凹槽，兩個單腳滑輪間隔開，繩子繞成U字形，防止連著測力計上提拉繩與泡沫塊摩擦碰撞干擾問題，在水槽外搭建，解決橡皮泥難以固定與穿繩難的問題；把框架豎直浸入水槽中測試，節(jié)水演示，測試浮力；水槽外搭建，水槽中測試；設(shè)計簡潔，操作方便，實驗時間短，成功率高，制作簡單，成本低，可以反復(fù)循環(huán)使用，教學(xué)演示更有效。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于一種實驗裝置，具體的說是一種改進(jìn)泡沫塊浮力測試演示裝置。

背景技術(shù)：

教科版科學(xué)五年級下冊課本第一單元第五課浮力測試的內(nèi)容。旨在揭示浮在水面上的泡沫塊浸入水中多少受到的浮力不同的測試，或者大小不同泡沫塊浸入水中的浮力測試。知道物體浸入水中的體積越大，排開的水量越大，受到的浮力也越大。課本中提供在水槽底部用橡皮泥粘住滑輪，改變拉力方向來測試泡沫塊浸入水中浮力的方法，實驗室和市場上沒有與之匹配的實驗器材。按書中要求自制的設(shè)備做這個實驗效果較差，實驗成功率低，這里出現(xiàn)的問題是：

①.橡皮泥固定問題：在水槽中，橡皮泥在水中難以固定，橡皮泥與容器底部粘貼不牢固，容易把橡皮泥與滑輪一起被拉掉。

②.水槽大小問題：要使測力計測出泡沫塊受到的拉力，需要比較深的水槽，用大的水槽，則浪費水，同時水槽大了水位上升不明顯，不利于觀察；水槽小橡皮泥又不太容易安放在瓶底，空間狹小，穿繩操作更困難。

③.穿繩壓繩問題：繩子容易脫出滑輪的凹槽，在水槽中，在滑輪下空隙穿繩難，線繩脫落，壓繩入滑輪凹槽更不容易，反復(fù)穿繩壓繩，費時費神。需要在有水的水槽底部穿繩壓繩特別不容易，反復(fù)穿繩，費神。

④.上拉測力計的繩子與下拉泡沫塊互相干擾問題：用測力計上拉時，只有一個滑輪而形成的傾斜夾角，夾角小，上拉測力計的繩子與下拉的泡沫塊互相碰撞干擾，產(chǎn)生測試誤差。

實驗教學(xué)受時間限制，匆匆忙忙，由于器材的原因，實驗草草了事，實驗演示變成講解實驗，紙上談兵，沒有達(dá)到應(yīng)有的實驗效果。總之，實驗成功率低，簡單的實驗卻是讓人費神。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服上述課本中泡沫塊浮力測試裝置的缺陷，提供一種改進(jìn)泡沫塊浮力測試演示裝置。應(yīng)用“水槽外搭建，水槽中測試”方法。應(yīng)用浮力測試架，滑輪脫離水槽底部，把單腳滑輪固定在框架底面，連接泡沫塊與測力計的繩子通過導(dǎo)繩桿，繩子能快速入位滑輪凹槽，把框架豎直浸入水槽中，測試浮力。同時采用扁形水槽，節(jié)水演示。

改進(jìn)泡沫塊浮力測試演示裝置，其特征在于，由框架(1)、單腳滑輪(2)、導(dǎo)繩桿(3)、測力計高度調(diào)節(jié)掛鉤(4)、泡沫塊(5)、繩子(6)、測力計(7)、扁形水槽(8)組成；

在框架(1)左側(cè)桿上端有測力計高度調(diào)節(jié)掛鉤(4)，在框架(1)底端橫桿上間隔開五厘米固定兩個單腳滑輪(2)，在單腳滑輪(2)側(cè)面有導(dǎo)繩桿(3)，用繩子(6)連接泡沫塊(5)與測力計(7)的掛鉤，繩子(6)通過導(dǎo)繩桿(3)快速入位單腳滑輪(2)底面凹槽，繩子(6)繞成U字形，連同框架(1)豎直浸入扁形水槽(8)中，測力計(7)提環(huán)掛在框架(1)左側(cè)桿測力計高度調(diào)節(jié)掛鉤(4)上，泡沫塊(5)浸入水中，測試浮力。

實驗過程：應(yīng)用浮力測試框架測試浮力，在水槽外搭建，再浸入水槽中測試。水槽裝五分之四的水，同時記錄泡沫塊浸入水中前后水位變化。

第一步，用測力計測出泡沫塊的重量。

第二步，在浮力測試框架上，繃緊連接測力計與泡沫塊的繩子，連接泡沫塊與測力計的繩子通過導(dǎo)繩桿快速入位單腳滑輪底面凹槽，繩子繞成U字形。