[其他]自沉浮器

無效

• 申請號: 88211451
• 申請日: 1988-02-13
• 公開（公告）號: CN88211451U
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發明（設計）人: 朱莪青
• 申請（專利權）人: 朱莪青
• 主分類號: G09B23/08
• 分類號: G09B23/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型是一種可在物理教學中應用的、綜合性的演示用教學儀器。它能在一個演示實驗中同時演示靜摩擦、穩定與不穩定平衡、沉浮條件、液體的熱脹冷縮等物理現象。

已有的類似演示儀器“沉浮子”只能演示物體的沉浮條件和氣體定律，與本儀器的演示效用不一樣。

本實用新型的目的在于提供一種具有前述綜合功能、效果出人意外（即具有佯謬性）而可見度大、構造簡單而富有趣味性的演示用物理教學儀器。

下面結合附圖對本實用新型的構造、原理和用法作一簡解。

本實用新型由下列部件構成：

1、“8”字型沙漏。（沙漏本是一種簡易計時器，是一個二頭大中間細、內裝砂子的玻璃容器。）

2、透明長筒狀容器。

3、塑料頂蓋。

用法和原理。演示時，往筒狀容器中灌滿水，往水中浸入沙漏，蓋上蓋子。這時沙漏剛能浮在水上，如圖1。這時沙子都在沙漏底部，沙漏處于穩定平衡狀態。

接著將筒狀容器顛倒過來放置，如圖2。按一般常識，總認為沙漏會馬上往上浮。但令人吃驚的是，沙漏實際上并不立即上浮，它將在筒底沉一段時間（約15秒），直到沙漏上部的砂子大都漏到下部時，才開始慢慢上浮。因為倒置后的沙漏重心在其上部，沙漏處于不穩定平衡狀態。即它實際上是傾斜的，它上下二部分的A、B二處分別貼著圓筒的內壁，存在靜摩擦，以致沙漏雖然受到浮力，也不會上浮。直到一大半沙子漏到下部、沙漏的重心回到下部而成為穩定平衡狀態時，沙漏才恢復直立、在浮力的作用下漸漸上浮。

如把40℃～50℃的溫水灌入筒中，沉浮情況恰好相反。由于溫水的密度比冷水小，沙漏所受的浮力也較小。所以重心在下的沙漏放進溫水后將下沉。這說明了水的密度隨溫升高而減小。再將筒倒過來放，同樣道理，這時沙漏并不下沉。直到一大半沙子漏下后才漸漸下沉。

本實用新型的特點是它的演示效果的佯謬性、綜合性和用途的多樣性。由于沙漏與圓筒內壁的間隙十分小，又由于水和圓筒透明材料的折光作用，所以觀察者根本看不出沙漏在沉浮二種情形下其傾斜度的變化，從而增加了本儀器演示效果的佯謬性。關于演示效果的綜合性，如本說明書第一段所述。

若縮小本實用新型的設計尺寸，并用不透明塑料制作沙漏，本設計就成為一種頗有趣味的智力玩具。由于從沉到浮的時間間隔一定，所以本儀器還可以作為一種簡易計時器。

綜上所述，本實用新型是一種適合于物理教學（特別是中學物理教學）演示用的、造價低廉、很能啟發學生學習興趣、培養學生思維能力的、具有佯謬性、綜合性的物理教學儀器。它還可兼作簡易計時器用。改型后，本實用新型也是一種智力玩具。