一种阿基米德定律快速演示仪的制作方法

本发明涉及教学仪器的技术领域，尤其涉及一种阿基米德定律快速演示仪。

背景技术：

阿基米德定律是初中物理教学中非常重要的一个知识点。目前，日常教学中用到的浮力原理演示装置大多与文献“CN205645042U”中的结构类似，都是在两个铁架台的横杆上分别吊设第一弹簧测力计和第二弹簧测力计，在第一弹簧测力计的下方悬吊一个重物，在第二弹簧测力计的下方悬吊一个接水容器，在重物的下方台面上再放置一个带溢水孔的盛水容器。

当前的浮力原理演示装置存在以下缺点：1、整体结构不够紧凑，2、原理揭示不够直观，3、演示操作开始前和结束后都需要记录两个弹簧测力计测得的数值，还需要根据测得的数据来计算、比对浮力与排开液体的重力大小，步骤繁复，耗时较长，为此，我们继续设计出一种阿基米德定律快速演示仪，来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种阿基米德定律快速演示仪。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种阿基米德定律快速演示仪，包括支撑底座，所述支撑底座上垂直焊接有支撑柱，且支撑柱垂直焊接在支撑底座的中间位置，所述支撑柱上远离支撑底座的一端活动连接有平衡支撑板，且平衡支撑板的中间位置垂直连接在支撑柱的一端，所述平衡支撑板的两侧分别设置有称量盘和演示装置，且称量盘通过连接杆固定连接在平衡支撑板的一端，所述演示装置包括夹持架、溢水杯、接水外壳、钢丝线和定位装置，所述支撑柱上远离称量盘的一端设置有夹持架，且夹持架活动卡接在支撑柱外侧，所述夹持架上远离支撑柱的一端固定夹持有溢水杯，且溢水杯的外侧设置有接水外壳，所述接水外壳上靠近支撑柱的一侧开设有开口，且溢水杯从接水外壳的开口处活动伸入接水外壳内，所述接水外壳外焊接有连接块，且连接块设置在接水外壳的顶部，所述定位装置包括固定圆筒、定位腔、第一定位转块、第二定位转块、定位柱和绕线辊，所述平衡支撑板上远离称量盘的一端固定连接有固定圆筒，且固定圆筒内活动设置有第一定位转块和第二定位转块，所述第二定位转块的一侧活动连接在固定圆筒上靠近平衡支撑板的一侧面上，且第一定位转块和第二定位转块之间通过绕线辊连接，所述第一定位转块上远离绕线辊的一侧垂直连接有转杆，且转杆上远离第一定位转块的一端活动穿过固定圆筒，并延伸至外侧，所述固定圆筒上设置有定位腔，且定位腔内活动设置有定位柱，所述定位柱活动穿过定位腔，且延伸至固定圆筒内，所述定位柱上穿入固定圆筒的一端焊接有定位撑杆，且定位撑杆设置在绕线辊的正上方，所述定位腔内设置有两组挡板，且挡板固定在定位柱的外侧。

优选的，所述平衡支撑板转动连接在支撑柱的外侧，且支撑柱上靠近平衡支撑板的一端固定设置有平衡指示盘，所述平衡指示盘设置在平衡支撑板的正上方，且平衡指示盘为半圆形结构。

优选的，所述平衡支撑板的中间位置设置有指示针，且指示针活动设置在平衡指示盘的表面，所述平衡指示盘上靠近指示针的一侧面上设置有指示刻度，且指示刻度沿平衡指示盘的外侧弧度设置。

优选的，所述第一定位转块和第二定位转块上等距离设置有卡位槽，且定位撑杆的两端卡接在卡位槽之间，所述卡位槽在第一定位转块和第二定位转块上呈阵列设置。

优选的，所述接水外壳内壁上固定连接有挂钩，且挂钩设置在溢水杯的正上方。

优选的，所述挡板上远离固定圆筒的一侧通过支撑弹簧连接在定位腔的内壁上，且支撑弹簧的一端固定连接在定位腔上远离固定圆筒的一侧内壁上。

优选的，所述绕线辊的表面缠绕设置有钢丝线，且钢丝线活动穿过固定圆筒，并连接在连接块上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，首先，在本发明所涉阿基米德定律快速演示仪中，重物、及溢水杯均放置于接水容器的内腔中，只使用到一根支撑柱，测量平衡情况，现有技术均采用两个弹簧测力计，故其较现有浮力原理演示装置在结构上更紧凑、整体体积也更小。

2、本发明中，在用本发明进行实验演示操作的过程中，通过观察在演示过程中的平衡指示盘表面指示针的指示情况，就可以了解浮力变化情况，加直观地揭示浮力产生的原理，并且无需通过计算就可让学生清楚地知道浮力方向垂直向上且其大小与排开水的重力相等，此外，在将本发明用于课堂教学时可以省去演示操作后数值计算的步骤，使得整个实验过程更简短快速，教学效率更高。

附图说明

图1为本发明提出的一种阿基米德定律快速演示仪的结构示意图；

图2为图1中A出放大图。

图中：1支撑底座、2支撑柱、3夹持架、4溢水杯、5接水外壳、6挂钩、7连接块、8平衡指示盘、9平衡支撑板、10称量盘、11固定圆筒、12定位腔、13第一定位转块、14钢丝线、15绕线辊、16第二定位转块、17定位撑杆、18支撑弹簧、19定位柱、20转杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，一种阿基米德定律快速演示仪，包括支撑底座1，支撑底座1上垂直焊接有支撑柱2，且支撑柱2垂直焊接在支撑底座1的中间位置，支撑柱2上远离支撑底座1的一端活动连接有平衡支撑板9，且平衡支撑板9的中间位置垂直连接在支撑柱2的一端，平衡支撑板9转动连接在支撑柱2的外侧，且支撑柱2上靠近平衡支撑板9的一端固定设置有平衡指示盘8，平衡指示盘8设置在平衡支撑板9的正上方，且平衡指示盘8为半圆形结构，平衡支撑板9的中间位置设置有指示针，且指示针活动设置在平衡指示盘8的表面，平衡指示盘8上靠近指示针的一侧面上设置有指示刻度，且指示刻度沿平衡指示盘8的外侧弧度设置，平衡支撑板9的两侧分别设置有称量盘10和演示装置，且称量盘10通过连接杆固定连接在平衡支撑板9的一端，演示装置包括夹持架3、溢水杯4、接水外壳5、钢丝线14和定位装置，支撑柱2上远离称量盘10的一端设置有夹持架3，且夹持架3活动卡接在支撑柱2外侧，夹持架3上远离支撑柱2的一端固定夹持有溢水杯4，且溢水杯4的外侧设置有接水外壳5，接水外壳5内壁上固定连接有挂钩6，且挂钩6设置在溢水杯4的正上方，接水外壳5上靠近支撑柱2的一侧开设有开口，且溢水杯4从接水外壳5的开口处活动伸入接水外壳5内，接水外壳5外焊接有连接块7，且连接块7设置在接水外壳5的顶部，定位装置包括固定圆筒11、定位腔12、第一定位转块13、第二定位转块16、定位柱19和绕线辊15，平衡支撑板9上远离称量盘10的一端固定连接有固定圆筒11，且固定圆筒11内活动设置有第一定位转块13和第二定位转块16，第二定位转块16的一侧活动连接在固定圆筒11上靠近平衡支撑板9的一侧面上，且第一定位转块13和第二定位转块16之间通过绕线辊15连接，绕线辊15的表面缠绕设置有钢丝线14，且钢丝线14活动穿过固定圆筒11，并连接在连接块7上，第一定位转块13上远离绕线辊15的一侧垂直连接有转杆20，且转杆20上远离第一定位转块13的一端活动穿过固定圆筒11，并延伸至外侧，固定圆筒11上设置有定位腔12，且定位腔12内活动设置有定位柱19，定位柱19活动穿过定位腔12，且延伸至固定圆筒11内，定位柱19上穿入固定圆筒11的一端焊接有定位撑杆17，且定位撑杆17设置在绕线辊15的正上方，定位腔12内设置有两组挡板，且挡板固定在定位柱19的外侧，挡板上远离固定圆筒11的一侧通过支撑弹簧18连接在定位腔12的内壁上，且支撑弹簧18的一端固定连接在定位腔12上远离固定圆筒11的一侧内壁上，第一定位转块13和第二定位转块16上等距离设置有卡位槽，且定位撑杆17的两端卡接在卡位槽之间，卡位槽在第一定位转块13和第二定位转块16上呈阵列设置。

工作原理：使用本装置时，先在挂钩6上悬挂演示的测量物，然后再称重盘10上放上称重码，称量接水外壳5和悬挂物的重量，然后转动转杆20，向上提拉定位柱19，使定位撑住17远离卡位槽，转动转杆20时，转杆20带动绕线辊15转动，从而使得钢丝线14伸长，带动接水外壳5下移，使得悬挂物落入溢水杯4内，溢水杯4内溢出来的水直接落入接水外壳5内，在转动转杆20的过程中，平衡支撑板9会发生倾斜，但是当溢水杯4内的水完全落入接水外壳5内后，平衡支撑板9重新保持平衡，完成演示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。