一种浮力演示教具及其使用方法与流程

[0001]
本发明属于演示教具领域，具体为一种浮力演示教具及其使用方法。


背景技术：

[0002]
现有生活中，当前，在国家教学改革不断推进实施的潮流下，物理教学已经逐渐增加了实验课程的实验环节内容。通过结合实验与理论的教学方式，不仅能够使学生掌握的知识更加牢固，还能够有效提起学生的学习兴趣，使物理教学脱离传统枯燥的理论学习为主的教学方式，因此，物理教学的相关知识点实验教具的需求也越来越多，而针对实验教学活动的专用教学用具则相对缺乏；
[0003]
而现有的物理教学中，就缺少这样的随堂实验装置，老师要么完全依靠书本知识进行教学，要么自己制作一些不规范的自制教具来帮助学生理解物理知识，无论是教具的可靠性以及实际的教学目都达不到理想的效果。


技术实现要素：
：
[0004]
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种浮力演示教具及其使用方法，解决了背景技术中提到的问题。
[0005]
为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：一种浮力演示教具，包括装置底座，所述装置底座的顶部固定安装有装置工作台，所述装置工作台的顶部开凿有滑动槽，所述滑动槽的顶部滑动安装有第一活动板，所述第一活动板的一侧滑动安装有第二活动板，所述第一活动板的顶部固定安装有第一水槽，所述第二活动板的顶部固定安装有第二水槽，所述装置工作台的一侧表面固定安装有控制面板，所述第二水槽的一侧固定安装有滑动套板，所述滑动套板的内部滑动安装有滑动板，所述滑动板的一侧表面固定安装有安装板，所述安装板的底部固定安装有测力计，所述测力计的底部固定安装有第一配重物，所述滑动板的另一侧表面固定安装有齿条，所述滑动套板的一侧固定安装有安装底板，所述安装底板的顶部固定安装有支撑架，所述支撑架的内部转动安装有转动齿轮，所述第一水槽的内部固定安装有配重绳的底部固定安装有密封塞，所述密封塞的底部可拆卸安装有演示容器，所述演示容器的内部固定安装有置物槽，所述置物槽的内部固定安装有第二配重物，所述演示容器的底壁刻有刻度，所述装置工作台的另一侧固定安装有支撑杆，所述支撑杆的顶部固定安装有支撑横杆，所述支撑横杆的外部滑动套装有滑动块，所述支撑架的一侧固定安装有电机，所述第一活动板的顶部表面开凿有安装槽，所述安装槽的内部滑动安装有限位杆，所述限位杆的一端固定安装有卡合块，所述卡合块的一端固定安装有第一连接杆，所述第一连接杆的外部套装有第一弹簧，所述第一连接杆的一侧的固定安装有第二连接杆，所述第二连接杆的一侧固定安装有第三连接杆，所述第三连接杆的外部套装有第二弹簧，所述第二弹簧的一侧固定安装有连接块，所述连接块的一侧固定安装有卡合按钮，所述连接块的底部固定安装有第一安装杆，所述第一安装杆的一侧固定安装有第二安装杆，所述第二安装杆的一侧可拆卸安装有止回杆，所述止回杆的底部固定安装有第三弹簧，所
述止回杆的中间部分一侧固定安装有止回块，所述止回块的一侧开凿有限位槽。
[0006]
作为优选的，所述第一水槽和第二水槽的材质均为透明玻璃材料或透明的石英玻璃材料。
[0007]
作为优选的，所述转动齿轮穿过滑动套板的内部，且所述转动齿轮与齿条啮合。
[0008]
作为优选的，所述电机为伺服电机，所述电机的输出端与转动齿轮固定连接，且所述电机与控制面板电性连接。
[0009]
作为优选的，所述装置底座的底部表面固定安装有橡胶垫，且所述橡胶垫上刻有防滑纹。
[0010]
作为优选的，所述滑动块与支撑横杆滑动连接，且所述滑动块的底部与配重绳固定连接。
[0011]
作为优选的，所述第二配重物可拆卸安装于置物槽的内部，且所述第一配重物和置物槽均选用砝码。
[0012]
作为优选的，所述密封塞与演示容器采用螺纹密封装配。
[0013]
一种浮力演示教具的使用方法，包括以下步骤：
[0014]
步骤一、将设备放置在指定的位置，然后通过将待测量的物体采用细绳或细线拴住；
[0015]
步骤二、对物体质量采用测力计测量一个初始值，记录初始值；然后通过控制面板控制电机转动；
[0016]
步骤三、电机带动转动齿轮转动，通过转动齿轮和齿条的配合作用，将待测物体缓慢向下移动并浸入第二水槽的水中；
[0017]
步骤四、通过测力计的示数显示，将数值记录下来；
[0018]
步骤五、然后通过将初始数值减去物体浸没之后得到的数值，便可测得待测物体在水中受到的浮力大小。
[0019]
本发明的有益效果是：
[0020]
1、本发明一方面通过齿轮，齿条和电机的配合作用，使测力计的上升和下降操作比较方便，同时结合测力计和水槽的设置，能够方便用户快速测量物体所受的浮力，使物理教学示范和实验演示更加方便；
[0021]
2、本发明结构简单，使用方便，避免了传统实验教具操作过程比较麻烦的不足，能够有效提高教学演示效率和方便学生的理解，对提高学生的学习兴趣具有较好的促进作用；
[0022]
3、另一方面本发明不仅仅可通过一种方式来显示浮力，同时本发明还可采用演示容器的设计，能够方便直观地通过观察不同液面下砝码与刻度之间的位置变化理解压力随深度加大而逐渐增加的关系，同时可以通过容器内液面的升高简便对其所承受的浮力以及浮力与压力之间的关系进行演示及计算。
附图说明：
[0023]
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0024]
图1是本发明的结构示意图；
[0025]
图2是本发明第一水槽的结构示意图；
[0026]
图3是本发明第二槽的结构示意图；
[0027]
图4为图3中a处的放大图；
[0028]
图5为第一活动板结构示意图；
[0029]
图6为限位杆与第一活动板连接结构示意图。
[0030]
图中：1、装置底座；2、装置工作台；3、滑动槽；4、第一活动板；5、第一水槽；6、第二活动板；7、第二水槽；8、控制面板；9、滑动套板；10、滑动板；11、安装板；12、支撑架；13、转动齿轮；14、电机；15、齿条；16、安装底板；17、测力计；18、第一配重物；19、配重绳；20、密封塞；21、第二配重物；22、置物槽；23、刻度；24、支撑横杆；25、滑动块；26、演示容器；27、支撑杆；28、安装槽；29、限位杆；30、卡合块；31、第三弹簧；32、第一连接杆；33、第二连接杆；34、第三连接杆；35、第二弹簧；36、连接块；37、第一安装杆；38、第二安装杆；39、第一弹簧；40、止回杆；41、止回块；42、限位槽；43、卡合按钮。
具体实施方式：
[0031]
如图1-6所示，本具体实施方式采用以下技术方案：
[0032]
实施例：
[0033]
一种浮力演示教具，包括装置底座1，装置底座1的顶部固定安装有装置工作台2，装置工作台2的顶部开凿有滑动槽3，滑动槽3的顶部滑动安装有第一活动板4，第一活动板4的一侧滑动安装有第二活动板6，第一活动板4的顶部固定安装有第一水槽5，第二活动板6的顶部固定安装有第二水槽7，第一水槽5和第二水槽7的材质均为透明玻璃材料或透明的石英玻璃材料，为了更好的观察，能够有效提高教学演示效率和方便学生的理解，对提高学生的学习兴趣具有较好的促进作用，装置工作台2的一侧表面固定安装有控制面板8，第二水槽7的一侧固定安装有滑动套板9，滑动套板9的内部滑动安装有滑动板10，滑动板10的一侧表面固定安装有安装板11，安装板11的底部固定安装有测力计17，测力计17的底部固定安装有第一配重物18，滑动板10的另一侧表面固定安装有齿条15，滑动套板9的一侧固定安装有安装底板16，安装底板16的顶部固定安装有支撑架12，支撑架12的内部转动安装有转动齿轮13，转动齿轮13穿过滑动套板9的内部，且转动齿轮13与齿条15啮合，能够方便用户快速测量物体所受的浮力，使物理教学示范和实验演示更加方便，第一水槽5的内部固定安装有配重绳19的底部固定安装有密封塞20，密封塞20的底部可拆卸安装有演示容器26，演示容器26的内部固定安装有置物槽22，置物槽22的内部固定安装有第二配重物21，演示容器26的底壁刻有刻度23，装置工作台2的另一侧固定安装有支撑杆27，支撑杆27的顶部固定安装有支撑横杆24，支撑横杆24的外部滑动套装有滑动块25，支撑架12的一侧固定安装有电机14，电机14为伺服电机，电机14的输出端与转动齿轮13固定连接，且电机14与控制面板8电性连接，通过转动齿轮13，齿条15和电机14的配合作用，使测力计17的上升和下降操作比较方便，第一活动板4的顶部表面开凿有安装槽28，安装槽28的内部滑动安装有限位杆29，限位杆29的一端固定安装有卡合块30，卡合块30的一端固定安装有第一连接杆32，第一连接杆32的外部套装有第一弹簧39，第一连接杆32的一侧的固定安装有第二连接杆33，第二连接杆33的一侧固定安装有第三连接杆34，第三连接杆34的外部套装有第二弹簧35，第二弹簧35的一侧固定安装有连接块36，连接块36的一侧固定安装有卡合按钮43，连接块36的底部固定安装有第一安装杆37，第一安装杆37的一侧固定安装有第二安装杆38，第二安
装杆38的一侧可拆卸安装有止回杆40，止回杆40的底部固定安装有第三弹簧31，止回杆40的中间部分一侧固定安装有止回块41，止回块41的一侧开凿有限位槽42。
[0034]
其中，第一水槽5和第二水槽7的材质均为透明玻璃材料或透明的石英玻璃材料，为了更好的观察，能够有效提高教学演示效率和方便学生的理解，对提高学生的学习兴趣具有较好的促进作用。
[0035]
其中，转动齿轮13穿过滑动套板9的内部，且转动齿轮13与齿条15啮合，能够方便用户快速测量物体所受的浮力，使物理教学示范和实验演示更加方便。
[0036]
其中，电机14为伺服电机，电机14的输出端与转动齿轮13固定连接，且电机14与控制面板8电性连接，通过转动齿轮13，齿条15和电机14的配合作用，使测力计17的上升和下降操作比较方便。
[0037]
其中，装置底座1的底部表面固定安装有橡胶垫，且橡胶垫上刻有防滑纹，使装置固定稳固，并保护装置。
[0038]
其中，滑动块25与支撑横杆24滑动连接，且滑动块25的底部与配重绳19固定连接，方便进行演示，避免了传统实验教具操作过程比较麻烦的不足。
[0039]
其中，第二配重物21可拆卸安装于置物槽22的内部，且第一配重物18和置物槽22均选用砝码，优化整体结构。
[0040]
其中，密封塞20与演示容器26采用螺纹密封装配，采用在其二者的结合部设置密封圈结构以确保其密封结构的可靠性。
[0041]
一种浮力演示教具的使用方法，包括以下步骤：
[0042]
步骤一、将设备放置在指定的位置，然后通过将待测量的物体采用细绳或细线拴住；
[0043]
步骤二、对物体质量采用测力计17测量一个初始值，记录初始值；然后通过控制面板8控制电机14转动；
[0044]
步骤三、电机14带动转动齿轮13转动，通过转动齿轮13和齿条15的配合作用，将待测物体缓慢向下移动并浸入第二水槽7的水中；
[0045]
步骤四、通过测力计17的示数显示，将数值记录下来；
[0046]
步骤五、然后通过将初始数值减去物体浸没之后得到的数值，便可测得待测物体在水中受到的浮力大小。
[0047]
本发明的使用状态为：
[0048]
实施例1：将设备放置在指定的位置，然后通过将待测量的物体采用细绳或细线拴住，对物体质量采用测力计17测量一个初始值，记录初始值；然后通过控制面板8控制电机14转动，电机14带动转动齿轮13转动，通过转动齿轮13和齿条15的配合作用，将待测物体缓慢向下移动并浸入第二水槽7的水中，通过测力计17的示数显示，将数值记录下来，然后通过将初始数值减去物体浸没之后得到的数值，便可测得待测物体在水中受到的浮力大小，当需要对第一水槽5和第二水槽7内的水进行更换或者对第一水槽5和第二水槽进行清洗时，拉动卡合按钮43，卡合按钮43带动第二连接杆33向一侧一端，同时限位杆29向同一侧移动，此时卡合块30移动至止回杆40的一侧，而且止回杆40上开凿有止回扣，因为第三弹簧31一直向上提供一个推力，所以防止卡合块30带动限位杆29回弹，此时将第一水槽5和第二水槽7取出，可对第一水槽5和第二水槽7内的水进行更换或者对第一水槽5和第二水槽进行清
洗；
[0049]
实施例2：本发明不仅仅可通过一种方式来显示浮力，同时本发明还可采用演示容器26的设计，通过滑动块25与支撑横杆24滑动连接，且滑动块25的底部与配重绳19固定连接，将滑动块25下的演示容器26移动至第一水槽5内，能够方便直观地通过观察不同液面下砝码与刻度23之间的位置变化理解压力随深度加大而逐渐增加的关系，同时可以通过演示容器26内液面的升高简便对其所承受的浮力以及浮力与压力之间的关系进行演示及计算，其中，第一水槽5和第二水槽7的材质均为透明玻璃材料或透明的石英玻璃材料，为了更好的观察，能够有效提高教学演示效率和方便学生的理解，对提高学生的学习兴趣具有较好的促进作用，电机14为伺服电机，电机14的输出端与转动齿轮13固定连接，且电机14与控制面板8电性连接，通过转动齿轮13，齿条15和电机14的配合作用，使测力计17的上升和下降操作比较方便。
[0050]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。