用于物理教学的浮力原理演示器的制作方法

文档序号:15275532发布日期:2018-08-28 22:55阅读:217来源:国知局

本发明属于物理教学设施技术领域,更具体地说,特别涉及用于物理教学的浮力原理演示器。



背景技术:

通常我们将既能上浮也能下沉的物体称为浮沉子。他是利用阿基米德原理,改变浮力大小实现升降的。

目前物理教学课本的对于浮沉子浮力升降原理的赘述较为笼统,学生理解较为困难,进而就需设计浮力原理演示器来引导加深学生的理解。

经过检索例如专利号为cn203288131u的专利公开了物理教学用具由塑料瓶、浮沉子、调压器组成,调压器由卡圈和调压杆构成,调压杆上标有刻度,卡圈一端与调压杆固定连接,另一端使用卡合件与调压杆活动连接,调压器卡套在塑料瓶中部,塑料瓶内盛置纯净水,浮沉子在该塑料瓶内,漂浮在纯净水中,该浮沉子是一端带胶囊、另一端为敞口的透明瓶体。教学用具结构简单,可操作性强,可演示沉浮产生的过程。

再例如专利号为cn204480555u的专利公开了一种笛卡尔浮沉子演示装置,包括大瓶、小瓶和瓶盖,所述小瓶置于所述大瓶中,所述大瓶瓶口处设有所述瓶盖。本发明的优点在于,装置简单、操作方便,手指压紧大瓶即可完成演示实验;取材易得、节约资源,塑料瓶取自生活废品,实现废品再利用,能够帮助学生将所学知识与生活实际相联系;现象明显、生动有趣,生动形象的演示了浮沉子原理,利于引导学习分析实验原理、运用生活用品创新改进演示实验装置。

基于上述两处专利的检索,以及结合现有技术中的设备发现,上述设备在应用时,虽然能够进行常规的浮力原理演示,但是其在实际使用的过程中存在挤压透明塑料瓶的操作较为原始,操作效率不高,无论是手动直接按压瓶体还是卡圈按压均会对遮挡瓶体的空间的一段,影响观看演示效果,且均不能够较为清楚的看清浮沉子内部进水水位的变化的问题。

于是,有鉴于此,针对现有的结构及缺失予以研究改良,提供用于物理教学的浮力原理演示器,以期达到更具有更加实用价值性的目的。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供用于物理教学的浮力原理演示器,以解决现有浮力原理演示器挤压透明塑料瓶的操作较为原始,操作效率不高,无论是手动直接按压瓶体还是卡圈按压均会对遮挡瓶体的空间的一段,影响观看演示效果,且均不能够较为清楚的看清浮沉子内部进水水位的变化的问题。

本发明用于物理教学的浮力原理演示器的目的与功效,由以下具体技术手段所达成:

用于物理教学的浮力原理演示器,包括基板,支撑腿框,充电锂电池,工业显示屏幕,压杆,支撑杆,摄像头,支撑横板,按压自锁器,双头锁紧螺套,转动顶紧架,压紧套,透明软塑水盒,观察柱,挡板,转动块和玻璃小瓶,所述基板整体呈矩形设置其底部对称支撑有两处支撑腿框,且两处支撑腿框之间的间隔平面上螺纹锁紧有一处充电锂电池;所述基板的顶端呈四角分散对称支撑焊接有四处支撑杆,且左右对称的两组支撑杆的顶端均支撑连接有一处连接撑杆,此两处左右对应的连接接撑杆之间又横置连接有一处支撑横板;所述转动顶紧架由前后对应的两处侧板和支撑连接于两处侧板之间以及凸出连接支撑于两处侧板两端的三处定位轴共同焊接组合形成,其中两处侧板之间的定位轴位于其长度的五分之三处,且支撑横板上左右对称贯穿开设有两处轴孔,两处转动顶紧架之间的两处定位轴就插设于此两处轴孔中,进而两处转动顶紧架对称转动连接于支撑横板上;当两处所述转动顶紧架处于转动装配完成的状态时,支撑横板的左右两端分别穿过两处转动顶紧架前后两处侧板之间的间隔空隙并与左右两处连接撑杆焊接固定在一起;所述基板的顶端中间处支撑摆放有一处透明软塑水盒,此透明软塑水盒的左右侧壁为弧形内凹设置,其前后侧壁为弧形外凸设置;所述透明软塑水盒位置于左右两处转动顶紧架之间,且左右两处压紧套贴近靠置于透明软塑水盒的左右内凹侧壁的两侧;所述玻璃小瓶的顶端凸出进水通道为遮蔽密封设置,且凸出进水通道的遮蔽密封板上呈环形阵列贯穿开设有六处通水孔,此顶端凸出进水通道的圆周外壁上还螺纹锁紧有一处不锈钢制配重螺帽;左侧前端位置的一处所述支撑杆的中间处通过一根定型金属软管支撑设置有一处摄像头;所述工业显示屏幕与摄像头采用uvc传输协议高速传输视频信号,且工业显示屏幕与摄像头均由充电锂电池提供供电。

进一步的,两处所述转动顶紧架顶端的凸出支撑定位轴上均转动插设有一处转动块,此左右对应的两处转动块的内侧端面上均相对指向支撑焊接有一处螺杆,且两处螺杆之间螺纹连接有一处双头锁紧螺套。

进一步的,两处所述转动顶紧架末端凸出支撑设置的定位轴上均转动插设有一处压紧套,且此两处压紧套内侧的压紧面为半圆弧形设置。

进一步的,右侧前端位置的一处所述支撑杆上通过上下对应设置的两处尼阻轴套转动连接有一处工业显示屏幕。

进一步的,右侧后端位置的一处所述支撑杆上呈上下对称支撑焊接有两处按压自锁器,且工业显示屏幕右侧位置的背部端上与两处按压自锁器对应支撑设置有两处压杆,当工业显示屏幕转动至与右侧两处支撑杆保持平行的状态时两处压杆恰好被卡压于两处按压自锁器的内部。

进一步的,所述透明软塑水盒的前端外凸弧形侧壁的中间处向正前方凸出连通有一处观察柱,此观察柱顶端开口上螺纹锁紧有一处密封盖,其底部连通吊置一处带密封盖的放水管,且玻璃小瓶就被倒放于观察柱的内部。

进一步的,所述观察柱与透明软塑水盒之间连接通水道中间处的左右内壁上对称焊接有两处挡板。

进一步的,所述透明软塑水盒的左右内凹弧形侧壁凹陷形成了两处凹槽,两处压紧套就被转动支撑置于此两处凹槽的内部。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

双头锁紧螺套的设置,在双头锁紧螺套的螺纹推进下两处转动顶紧架能够绕支撑横板转动并将两处压紧套压紧于透明软塑水盒的左右外壁上完成对透明软塑水盒挤压操作,相比于传统的手动按压双头锁紧螺套的螺纹推进挤压操作更加方便高效,且由于不需要手动按压操作进而手掌不会对透明盛水装置造成遮挡,使学生能够无障碍的观看玻璃小瓶的浮沉变化。

压紧套的设置,压紧套的半圆弧形平缓光滑能够适用透明软塑水盒左右侧壁的内凹弧度,避免将透明软塑水盒左右侧壁顶压硌破。

工业显示屏幕的设置,工业显示屏幕能够将摄像头捕捉到的玻璃小瓶的浮动画面做放大展示进而学生能够清晰的看到玻璃小瓶在不同浮动高度其内部的进水液位变化,加深对浮沉子原理的理解。

两处按压自锁器的设置,两处按压自锁器能够将工业显示屏幕扣紧于定位右侧两处支撑杆,避免在提起转移演示器本体的过程中工业显示屏幕发生左右摇晃被硬物碰伤。

观察柱的设置,在透明软塑水盒受到挤压后玻璃小瓶能够于观察柱内部进行浮沉升降,而观察柱从演示器内部凸出脱离出来并置于演示器的正前方,其能够更加直观的展示玻璃小瓶的浮沉轨迹,便于学生观看。

两处挡板的设置,两处挡板能够遮蔽减小水道进水间隙,避免玻璃小瓶经进水间隙进入透明软塑水盒的内部。

透明软塑水盒的设置,透明软塑水盒的左右内凹弧形侧壁凹陷形成了两处凹槽,两处压紧套就被转动支撑置于此两处凹槽的内部,两处凹槽具有限位透明软塑水盒滑动的作用,在两处压紧套处于闲置松开状态时能够避免透明软塑水盒因受到撞击从基板的顶端滑动脱落。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明三维结构示意图。

图3是本发明底部三维结构示意图。

图4是本发明工业显示屏幕水平展开状态结构示意图。

图5是本发明工业显示屏幕水平展开状态三维结构示意图。

图6是本发明两处转动顶紧架夹紧状态结构示意图。

图7是本发明转动顶紧架转动关系结构示意图。

图8是本发明动顶紧架与压紧套和支撑横板的转动装配结构示意图。

图9是本发明透明软塑水盒三维结构示意图。

图10是本发明透明软塑水盒通水道内部刨切示意图。

图11是本发明玻璃小瓶结构示意图。

图12是本发明图1局部放大结构示意图。

图中,部件名称与附图编号的对应关系为:

1-基板,2-支撑腿框,3-充电锂电池,4-工业显示屏幕,401-压杆,5-支撑杆,6-摄像头,7-支撑横板,8-按压自锁器,9-双头锁紧螺套,10-转动顶紧架,11-压紧套,12-透明软塑水盒,121-观察柱,122-挡板,13-转动块,14-玻璃小瓶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例:

如附图1至附图12所示:

本发明提供用于物理教学的浮力原理演示器,包括基板1,支撑腿框2,充电锂电池3,工业显示屏幕4,压杆401,支撑杆5,摄像头6,支撑横板7,按压自锁器8,双头锁紧螺套9,转动顶紧架10,压紧套11,透明软塑水盒12,观察柱121,挡板122,转动块13和玻璃小瓶14,所述基板1整体呈矩形设置其底部对称支撑有两处支撑腿框2,且两处支撑腿框2之间的间隔平面上螺纹锁紧有一处充电锂电池3;所述基板1的顶端呈四角分散对称支撑焊接有四处支撑杆5,且左右对称的两组支撑杆5的顶端均支撑连接有一处连接撑杆,此两处左右对应的连接接撑杆之间又横置连接有一处支撑横板7;所述转动顶紧架10由前后对应的两处侧板和支撑连接于两处侧板之间以及凸出连接支撑于两处侧板两端的三处定位轴共同焊接组合形成,其中两处侧板之间的定位轴位于其长度的五分之三处,且支撑横板7上左右对称贯穿开设有两处轴孔,两处转动顶紧架10之间的两处定位轴就插设于此两处轴孔中,进而两处转动顶紧架10对称转动连接于支撑横板7上;当两处所述转动顶紧架10处于转动装配完成的状态时,支撑横板7的左右两端分别穿过两处转动顶紧架10前后两处侧板之间的间隔空隙并与左右两处连接撑杆焊接固定在一起;所述基板1的顶端中间处支撑摆放有一处透明软塑水盒12,此透明软塑水盒12的左右侧壁为弧形内凹设置,其前后侧壁为弧形外凸设置;所述透明软塑水盒12位置于左右两处转动顶紧架10之间,且左右两处压紧套11贴近靠置于透明软塑水盒12的左右内凹侧壁的两侧;所述玻璃小瓶14的顶端凸出进水通道为遮蔽密封设置,且凸出进水通道的遮蔽密封板上呈环形阵列贯穿开设有六处通水孔,此顶端凸出进水通道的圆周外壁上还螺纹锁紧有一处不锈钢制配重螺帽;左侧前端位置的一处所述支撑杆5的中间处通过一根定型金属软管支撑设置有一处摄像头6;所述工业显示屏幕4与摄像头6采用uvc传输协议高速传输视频信号,且工业显示屏幕4与摄像头6均由充电锂电池3提供供电。

其中,两处所述转动顶紧架10顶端的凸出支撑定位轴上均转动插设有一处转动块13,此左右对应的两处转动块13的内侧端面上均相对指向支撑焊接有一处螺杆,且两处螺杆之间螺纹连接有一处双头锁紧螺套9,进而在双头锁紧螺套9的螺纹推进下两处转动顶紧架10能够绕支撑横板7转动并将两处压紧套11压紧于透明软塑水盒12的左右外壁上完成对透明软塑水盒12挤压操作,相比于传统的手动按压双头锁紧螺套9的螺纹推进挤压操作更加方便高效,且由于不需要手动按压操作进而手掌不会对透明盛水装置造成遮挡,使学生能够无障碍的观看玻璃小瓶14的浮沉变化。

其中,两处所述转动顶紧架10末端凸出支撑设置的定位轴上均转动插设有一处压紧套11,且此两处压紧套11内侧的压紧面为半圆弧形设置,压紧套11的半圆弧形平缓光滑能够适用透明软塑水盒12左右侧壁的内凹弧度,避免将透明软塑水盒12左右侧壁顶压硌破。

其中,右侧前端位置的一处所述支撑杆5上通过上下对应设置的两处尼阻轴套转动连接有一处工业显示屏幕4,工业显示屏幕4能够将摄像头6捕捉到的玻璃小瓶14的浮动画面做放大展示进而学生能够清晰的看到玻璃小瓶14在不同浮动高度其内部的进水液位变化,加深对浮沉子原理的理解。

其中,右侧后端位置的一处所述支撑杆5上呈上下对称支撑焊接有两处按压自锁器8,且工业显示屏幕4右侧位置的背部端上与两处按压自锁器8对应支撑设置有两处压杆401,当工业显示屏幕4转动至与右侧两处支撑杆5保持平行的状态时两处压杆401恰好被卡压于两处按压自锁器8的内部,两处按压自锁器8能够将工业显示屏幕4扣紧于定位右侧两处支撑杆5,避免在提起转移演示器本体的过程中工业显示屏幕4发生左右摇晃被硬物碰伤。

其中,所述透明软塑水盒12的前端外凸弧形侧壁的中间处向正前方凸出连通有一处观察柱121,此观察柱121顶端开口上螺纹锁紧有一处密封盖,其底部连通吊置一处带密封盖的放水管,且玻璃小瓶14就被倒放于观察柱121的内部,在明软塑水盒12受到挤压后玻璃小瓶14能够于观察柱121内部进行浮沉升降,而观察柱121从演示器内部凸出脱离出来并置于演示器的正前方,其能够更加直观的展示玻璃小瓶14的浮沉轨迹,便于学生观看。

其中,所述观察柱121与透明软塑水盒12之间连接通水道中间处的左右内壁上对称焊接有两处挡板122,两处挡板122能够遮蔽减小水道进水间隙,避免玻璃小瓶14经进水间隙进入透明软塑水盒12的内部。

其中,所述透明软塑水盒12的左右内凹弧形侧壁凹陷形成了两处凹槽,两处压紧套11就被转动支撑置于此两处凹槽的内部,两处凹槽具有限位透明软塑水盒12滑动的作用,在两处压紧套11处于闲置松开状态时能够避免透明软塑水盒12因受到撞击从基板1的顶端滑动脱落。

本实施例的具体使用方式与作用:

在使用本发明时首先通过观察柱121的进水口将水加注置于透明软塑水盒12的内部,透明软塑水盒12不应被加注满其顶层留有一层空置间隙,接着将玻璃小瓶14放入观察柱121的内部使其倒置浮于水面上,然后锁紧进水口密封盖,最后便可以旋转头锁紧螺套9使其螺纹推进两处转动顶紧架10并连动两处压紧套11对透明软塑水盒12进行挤压操作开始玻璃小瓶14的浮沉轨迹演示。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

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