一种液体浮力实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种实验装置，具体涉及一种用于物理教学的液体浮力实验装置。

背景技术：

目前物理教学中研究浮力的实验器材比较简单，操作比较麻烦，可视性也不好，实验方法也没有明确给出，演示实验和分组实验都不好完成，教学效果较差。学生难以直观的对体积、重量等与浮力大小的关系产生联系。教师演示时也需要采用不同的教具来分别完成，实验过程复杂，浪费时间，影响实验效果。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是目前对体积、重量等与浮力大小的关系需要采用不同的教具分别完成，实验过程复杂，提供一种结构简单、能够分别演示体积、重量与浮力关系的液体浮力实验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用下述技术方案：一种液体浮力实验装置，包括储液杯、可伸缩的储气桶、储气灌和储液槽，储气灌和储液槽设置在储液杯上方，储气桶设置在储液杯内部；所述的储液杯包括依次包括左液杯、中液杯和右液杯，所述左液杯和中液杯通过管道I连通，中液杯和右液杯通过管道II连通；所述的储气桶内设有伸缩杆, 伸缩杆两端分别固定在储气桶的两端，伸缩杆上设有储液桶；所述储气桶左侧设有进气口，储液桶上设有进液口和排气口, 储气桶的进气口通过进气管与储气灌连接，储液桶的进液口通过进液管与储液槽连接，储液桶的排气口通过排气管与大气相连通。

所述的左液杯的底面I上设有出液孔I, 中液杯的底面II上设有进液孔，中液杯的侧壁上设有出液孔II，所述的管道I两端分别连接出液孔I和进液孔，管道II分别连接出液孔II和右液杯杯口。

所述的中液杯上设有固定盖, 储气灌和储液槽分别设置在固定盖两侧，固定盖上设有加液口。

所述伸缩杆包括套筒和与套筒配合的套杆，储液桶固定在套筒外侧。

所述进气管、进液管、管道I和管道II上均设有阀门。

所述的进气管、排气管和进液管均为软管。

采用上述结构的本实用新型，一个实验设备可以同时演示体积、重量、以及液体密度与浮力的关系，使学生对浮力的了解更加直观，增加学生学习兴趣，巩固学习效果。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括储液杯1、可伸缩的储气桶2、储气灌23和储液槽43，储气灌23和储液槽43设置在储液杯1上方，储气桶2设置在储液杯1内部；所述的储液杯1包括依次包括左液杯11、中液杯12和右液杯13，所述左液杯11和中液杯12通过管道I6连通，中液杯12和右液杯13通过管道II7连通；所述的储气桶2内设有伸缩杆3, 伸缩杆3两端分别固定在储气桶2的两端，伸缩杆3上设有储液桶4；所述储气桶2左侧设有进气口21，储液桶4上设有进液口41和排气口45, 储气桶2的进气口21通过进气管22与储气灌23连接，储液桶4的进液口41通过进液管42与储液槽43连接，储液桶4的排气口45通过排气管46与大气相连通。进液管42和排气管46均穿过储气桶2的外壁，进液管42、排气管46与储气桶2连接处注意密封良好。实验演示时，教师通过向储液桶4内慢慢注水通过观察储气桶2的吃水深度判断重量与浮力的关系，通过慢慢向储气桶2内充气观察体积与与浮力的关系，以及通过改变储液杯1或储液槽43内的液体观察不同密度的液体与浮力的关系。

所述的左液杯11的底面I14上设有出液孔I15, 中液杯12的底面II16上设有进液孔17，中液杯12的侧壁18上设有出液孔II19，所述的管道I6两端分别连接出液孔I15和进液孔17，管道II7分别连接出液孔II19和右液杯13杯口。

当实验不同密度液体与浮力的关系时，打开管道I6和管道II7上的阀门44。演示储气桶2吃水深度由小到大的过程：开始时，连接好仪器，中液杯12内存放高密度液体，左液杯11存放低密度液体，并使左液杯11液面高于中液杯12液面，且中液杯12的液面达到出液孔II19下方，右液杯13为空杯，储气桶2漂浮在中液杯的液面上，吃水深度较浅，高密度液体和低密度液体可以分别采用容易获得的高浓度盐水和清水，随着演示的进行，由于左液杯11和中液杯12液面差的存在，根据连通器的原理，左液杯11的清水缓慢的向中液杯12移动，中液杯12的高浓度盐水通过出液孔II流向右液杯13，中液杯12中液体的浓度慢慢减小，同时密度也慢慢减小，从中液杯12的高浓度盐水密度变小的过程，观察储气桶2的状态由漂浮慢慢到悬浮甚至沉落杯底的过程，可以让学生对密度与浮力产生直观的了解。

演示储气桶2吃水深度由大到小的过程：开始时，连接好仪器，中液杯12内存放低密度液体，左液杯11存放高密度液体，并使左液杯11液面高于中液杯12液面，且中液杯12的液面达到出液孔II19下方，右液杯13为空杯，随着演示的进行，由于左液杯11和中液杯12液面差的存在，根据连通器的原理，左液杯11的高浓度盐水缓慢的向中液杯12移动，中液杯12的清水通过出液孔II流向右液杯13，中液杯12中液体的浓度慢慢减大，同时密度也慢慢减大，从中液杯12的低浓度盐水密度变大的过程，观察储气桶2的状态由沉落杯底慢慢到悬浮再到漂浮的过程，以及储气桶2状态变化过程中弹簧测力计的度数变化。

连通器的设计，使得高浓度液体密度缓慢变小，过程平稳，不需要搅拌，降低演示过程不必要的动作对实验的干扰，更易观察。

所述的中液杯12上设有固定盖8, 储气灌23和储液槽43分别设置在固定盖8两侧，固定盖8上设有加液口9。进气管22和进液管42均穿过加液口9分别与储气灌23和储液槽43相连，排气管46穿过加液口9与大气相连，可伸缩的储气桶2通过加液口9放入和拿出，这样，不用时可以将储气桶2取出，使储液杯1与其它部分分离，方便拆卸和清洗。

所述伸缩杆3包括套筒31和与套筒31配合的套杆32，储液桶4固定在套筒31外侧。随着储气桶2内的气体增多或减少，套杆32可以在套筒内自由滑动，对储气桶2起到支撑作用，储液桶4以套筒31为轴固定，储液桶4与套筒31连接处密封良好。

所述进气管22、进液管42、管道I6和管道II7上均设有阀门44。

所述的进气管22、排气管46和进液管42均为软管。所述的储液杯1、储气桶2和储液桶4均为透明材质结构，便于观察。