一种用于物理教学的浮力实验装置

本发明属于物理教学装置，具体涉及一种用于物理教学的浮力实验装置。

背景技术：

1、物理学中的浮力是一个重要概念，尤其在高中物理学习中，这是一个核心概念。然而，在教学过程中，由于缺乏合适的浮力实验装置，学生往往难以直观理解浮力的原理和应用。这导致教学效果不佳，学生难以掌握这一关键概念。

2、当前，大部分的浮力实验都是通过弹簧测力计来测量。这种方式需要使用砝码，并需要将物体悬挂在弹簧测力计上进行测量。这种方法的缺点在于操作复杂，且容易引入误差。学生无法直接观察到浮力的产生和变化，因此难以理解浮力的本质。

3、此外，现有的实验装置往往只能进行单一的实验操作，无法满足多种实验需求。这限制了教师的教学方式和学生的学习范围。因此，有必要开发一种新型的浮力实验装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于物理教学的浮力实验装置，用以解决现有技术中实验装置往往只能进行单一的实验操作，无法满足多种实验需求且实验结果不够直观的问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明一种用于物理教学的浮力实验装置，包括安装底板，所述安装底板的边缘上设有至少3个浮力实验组件，所述浮力实验组件包括中空且透明的安装筒，所述安装筒的外侧面固定于安装底板上，所述安装筒内均设有第一活塞，所述第一活塞的下部均设有第一推杆，所述第一推杆的一端固定连接于活塞上，相邻设置的安装筒之间均设有下部连通管和上部连通管，所述下部连通管将相邻安装筒的下部连通，所述上部连通管将相邻安装筒的上部连通，所述上部连通管上均设有通断控制阀，所述安装筒的内部还设有中空套管，所述中空套管位于安装筒内的一端设有气囊，所述气囊于中空套管的端部连通，所述中空套管内设有第二活塞，所述第二活塞的一端上设有与之固定连接的第二推杆，所述第二推杆滑动设置于中空套管的内部。

4、进一步，所述安装底板的中部设有转动轴承，所述转动轴承的外圈固定于安装底板上，所述转动轴承的内圈上设有转动轴，所述转动轴垂直于安装底板设置，所述转动轴的上端设有转动环，所述转动环的边缘上设有与安装筒数量一直的滑环，所述滑环的外侧面固定于转动环上，所述中空套管滑动连接于滑环的内部。

5、进一步，所述转动环的中部设有刻度柱，所述中空套筒位于安装筒外部的一端上均设有激光元件，所述激光元件的发射端指向刻度柱的轴线上。

6、进一步，所述安装底板上设有水箱，所述水箱的内部设有水泵，所述水泵的出水端上设有注水管，所述注水管的一端固定于水泵的出水端上，所述注水管的另一端与其中一个安装筒的下部连通，所述至少一个所述安装筒的上部设有溢流管，所述溢流管设置于安装筒的上部，且将安装筒和水箱连通，所述溢流管上设有通电控制阀。

7、进一步，所述注水管和下部连通管设置于同一平面内，所述溢流管和上部连通管设置于同一平面内。

8、进一步，所述安装底板上设有配重块，所述配重块设置于水箱的下方。

9、进一步，所述第一推杆位于安装筒外侧的一端上设有挡块，所述挡块的直径大于安装筒的直径。

10、进一步，所述转动环的边缘上设有用以夹持中空套管的夹持元件。

11、进一步，所述中空套管设置气囊的一端上设有球状端，所述球状端上设有若干通孔，所述球状端位于气囊的内部。

12、本发明的有益效果在于：

13、(1)本技术方案可通过控制变量法的方式，快速便捷的对浮力的各个影响因素进行实验，且实验结果清晰且显而易见，且具备较强的趣味性；

14、(2)上部连通管和下部连通管的设置，能快速的改变实验过程中液体的深度，简化实验过程中繁琐的操作步骤；

15、(3)滑环和中空套管等部件的设置，通过将现有技术中浮力实验时，实验结果通过测量力大小的实验方式转变为观测中空套管位移的方式，即实验结果更加的直接和直观，更加便于学生进行观测和理解。

16、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：包括安装底板，所述安装底板的边缘上设有至少3个浮力实验组件，所述浮力实验组件包括中空且透明的安装筒，所述安装筒的外侧面固定于安装底板上，所述安装筒内均设有第一活塞，所述第一活塞的下部均设有第一推杆，所述第一推杆的一端固定连接于活塞上，相邻设置的安装筒之间均设有下部连通管和上部连通管，所述下部连通管将相邻安装筒的下部连通，所述上部连通管将相邻安装筒的上部连通，所述上部连通管上均设有通断控制阀，所述安装筒的内部还设有中空套管，所述中空套管位于安装筒内的一端设有气囊，所述气囊于中空套管的端部连通，所述中空套管内设有第二活塞，所述第二活塞的一端上设有与之固定连接的第二推杆，所述第二推杆滑动设置于中空套管的内部。

2.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述安装底板的中部设有转动轴承，所述转动轴承的外圈固定于安装底板上，所述转动轴承的内圈上设有转动轴，所述转动轴垂直于安装底板设置，所述转动轴的上端设有转动环，所述转动环的边缘上设有与安装筒数量一直的滑环，所述滑环的外侧面固定于转动环上，所述中空套管滑动连接于滑环的内部。

3.根据权利要求2所述的一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述转动环的中部设有刻度柱，所述中空套筒位于安装筒外部的一端上均设有激光元件，所述激光元件的发射端指向刻度柱的轴线上。

4.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述安装底板上设有水箱，所述水箱的内部设有水泵，所述水泵的出水端上设有注水管，所述注水管的一端固定于水泵的出水端上，所述注水管的另一端与其中一个安装筒的下部连通，所述至少一个所述安装筒的上部设有溢流管，所述溢流管设置于安装筒的上部，且将安装筒和水箱连通，所述溢流管上设有通电控制阀。

5.根据权利要求4所述的一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述注水管和下部连通管设置于同一平面内，所述溢流管和上部连通管设置于同一平面内。

6.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述安装底板上设有配重块，所述配重块设置于水箱的下方。

7.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述第一推杆位于安装筒外侧的一端上设有挡块，所述挡块的直径大于安装筒的直径。

8.根据权利要求2所述的一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述转动环的边缘上设有用以夹持中空套管的夹持元件。

9.根据权利要求1所述的一种用于物理教学的浮力实验装置，其特征在于：所述中空套管设置气囊的一端上设有球状端，所述球状端上设有若干通孔，所述球状端位于气囊的内部。

技术总结本发明公开了一种用于物理教学的浮力实验装置，属于物理教学装置技术领域。包括安装底板，所述安装底板的边缘上设有至少3个浮力实验组件，所述浮力实验组件包括中空且透明的安装筒，所述安装筒的外侧面固定于安装底板上，所述安装筒内均设有第一活塞，所述第一活塞的下部均设有第一推杆，所述第一推杆的一端固定连接于活塞上，相邻设置的安装筒之间均设有下部连通管和上部连通管，所述下部连通管将相邻安装筒的下部连通，所述上部连通管将相邻安装筒的上部连通，所述上部连通管上均设有通断控制阀。本技术方案用以解决现有技术中实验装置往往只能进行单一的实验操作，无法满足多种实验需求且实验结果不够直观的问题。技术研发人员：屈勇,许刚,蒋文峰,万靖受保护的技术使用者：重庆三峡学院技术研发日：技术公布日：2024/4/29