专利名称：一种注液排气式沉浮条件演示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及了教学仪器领域，具体的说为一种注液排气式沉浮条件演示仪。适用于中学物理教学试验使用，也可用于其它需要验证、演示阿基米德定律的地方。浮力是一个重要的物理概念，在教学中，如何使初学者搞清阿基米德定律，搞清浸没在液体里的物体重量与液体浮力的关系，单靠口头和课本讲授是不够的，往往需要通演示、试验来直观、形象的掌握这一物理概念。因此，浮力条件的演示试验就显得尤为重要。现行物理教学中浮力的演示教具，多为实验老师自行临时动手设置搭建完成，基于条件所限，使得演示不够科学严密，实验效果不够理想。有一种由某教学仪器厂生产的“物体沉浮条件演示”，近年来在一些学校得到应用。该仪器是由透明桶、浮体和一螺杆活塞加压系统组成的，浮体为一内部装有水下部开口的瓶状容器，浸没在盛液桶内。通过调节加压系统，改变盛液桶中的压力来改变浮体中液体的多少(液面高低)，从而改变了浮体重量，使其等于大于或小于浮力，演示出物体在水中的平衡及沉浮情况。由于设在盛液桶上方的螺杆加压系统的笨重、迟钝、不灵敏，使得浮体内水量的变化与盛液桶内的压力变化不能同步进行，在做沉浮条件演示时，浮体在水中上下不稳定，不易实现浮体随压力的变化而有规律下沉和上浮，误差较大，影响了演示效果。
本实用新型的目的在于公开一种结构新颖简单，操作灵敏方便，演示直观清楚的沉浮条件演示仪——注液排气式沉浮条件演示仪，以更好的演示验证阿基米德定律，提高教学质量。
本实用新型的构思是设法将现行演示仪的间接向浮体内排水改为直接向浮体内注水，简化结构，利于操作，减少误差。
具体，本实用新型是由盛液桶、浮体瓶、注液管、排气管和注射器五部分组成。盛液桶为一用透明材料(玻璃或塑料等)制成的上面敞口的圆柱形容器，里面盛有液体(一般为水)，盛液桶上标有显示液面高度(水量多少)的刻度。浮体瓶为一可置入盛液桶内的透明开口容器，用玻璃或塑料等透明材料制成，开口处用弹性塑胶瓶盖封口。瓶内装有一定量液体(一般为水)。浮体瓶是口朝下倒置浸没悬浮在盛液筒内的，在浮体瓶的外部套装有一园形的平衡盘，用以保持浮体瓶在盛液桶内的稳定、平衡。平衡盘上开有定位孔。注液管为一细软管，其一端(进液端)连接在位于盛液桶外部的一个注射器上，另一端(出液端)穿过瓶盖插入浮体瓶内，用于向浮体瓶注液或抽液；排气管亦为一细软管，其一端穿过瓶盖插入浮体瓶内到瓶的上部(空气部位)，另一端伸到盛液筒外部，用于排放浮体瓶内的空气，便于注液。使用时，浮体瓶内注有一定量的水，使其倒置浸没在盛液筒内悬浮在某一位置上保持稳定，盛液桶内水则上升到某一高度位置。此时，物体(浮体瓶)的重量与液体的浮力相等、平衡。演示沉浮条件时，用注射器通过注液管缓慢地向浮体内注水，使浮体瓶的重量缓慢增加，即可清楚的观察到随着浮体内液面的逐渐升高，浸没在水中的浮体瓶逐渐下沉(此时物体的重大于水的浮力)。反之，用注射器向外抽水时，浮体瓶的重量缓慢减少，可看到随着瓶内液面的逐渐降低，浮体瓶在水中缓慢上升(此时，物体的重量小于水的浮力)。这样很清楚直观的演示了阿基米德定律中的沉浮条件。
本实用新型由于设置了注液管和排气管直接与浮体瓶相连通，和采用了注射器直接向浮体内注水或抽水，使得沉浮条件演示仪变得结构新颖简单，操作灵活方便，且具有演示效果准确、清楚、直观的优点。有很强的实用价值。
本实用新型的具体实施例由以下的附图
给出。
附图为本实用新型的结构示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述图中(1)为注射器，(2)为注射针头，(3)为注液管，(4)为盛液桶，(5)浮体瓶，(6)平衡盘，(7)为排气管，(8)为定位孔，(9)为瓶盖，(10)为穿液针头，(11)为穿液针头如图，沉浮条件演求仪是由盛液桶(4)、浮体瓶(6)、注液管(3)、排气管(7)和注射器(1)组成。其中，盛液桶(4)为一敞口的圆柱形透明容器，用玻璃或塑料制成，里面盛有液体(一般为水)，盛液筒上标有刻度值，用以量化桶内水位的高低(水量的多少)。浮体瓶(5)为一开口的细圆柱形容器，用玻璃或塑料等透明材料制成，瓶口用弹性塑胶瓶盖(9)密封，浮体瓶(5)是呈倒置状态装入盛液桶内，浸没悬浮在水中，瓶内注有一定量的水。为了使浮体瓶稳定的悬浮在水中，在浮体瓶上套装有一塑料的平衡盘(6)，平衡盘上开有定位孔(8)。注液管(3)为一根细软管，其一端通过一注射针头(2)与位于盛液桶外的注射器(1)相连接，另一端则穿过平衡盘上(6)的上定位孔(8)，通过连接在其上的一个穿液针头(11)刺破瓶盖插入到浮体瓶(5)内，排气管(7)亦为一根细软管，其一端置于盛液桶的外部，另一端穿过平衡盘上的定位孔(8)，通过连接在其上的穿液针头(10)刺破瓶盖插入到浮体瓶(5)内到瓶上方的空气部位。
根据本实施例制做的注液排气式沉浮条件演示仪，由于采用了注射器通过细软管和穿液针头直接向浮体瓶内注液、排液，实现了浮体瓶内液量变化的微量连续调节，使得沉浮条件的演示变得简单易行，直观清楚，方便了教学，提高了实验效果。
权利要求1.一种注液排气式沉浮条件演示仪，由盛液桶(4)和浮体瓶(5)组成，盛液桶(4)为一透明的敞口圆柱形容器，里面盛有水溶液，浮体瓶(5)为一透明的园柱形开口容器，瓶口用塑胶瓶盖(9)密封，呈倒置状态置入盛液桶内，浸没悬浮在桶内的水溶液中，瓶内装有一定量的水，在浮体瓶上有一圆形的平衡盘(6)，其特征在于该演示仪还包含有一注液管(3)、排气管(7)和注射器(1)，注液管(3)为一细软管，其一端通过一注射针头(2)与注射器(1)相连接，另一端穿过平衡盘(6)上的定位孔(8)插入到浮体瓶内，排气管(7)为一细软管，其一端置于盛液桶外，另一端穿过平衡盘上的定位孔(8)插入到浮体瓶(5)内到瓶上方的空气部位。
2.如权利要求1所述的演示仪，其特征在于注液管(3)的另一端是通过连接在其上的一个穿液针头(11)插入到浮体瓶内的，排气管(7)的另一端是通过连接在其上的穿液针头(10)插入到浮体瓶内到瓶上方的空气部位的。
专利摘要本实用新型推出了一种注液排气式沉浮条件演示仪，用于中学物理教学中对阿基米德定律的验证演示。该仪器一改现行增压排液式演示仪的结构笨重，使用不灵活的缺陷，采用由注射器(1)通过注液管(3)和排气管(7)直接向浮体瓶(5)内注水、抽水的办法来改变浮体的重量，实现了浮体瓶内水量变化的微量连续调节，使得沉浮条件的演示变得简单易行、直观清楚、易于实现。仪器本身结构简单，操作灵活方便。
文档编号G09B23/00GK2596478SQ0320444
公开日2003年12月31日 申请日期2003年2月24日 优先权日2003年2月24日
发明者乔绪, 乔晓玮, 王江丽 申请人:乔绪