本實(shí)用新型涉及一種浮力、重力演示裝置。

背景技術(shù)：

物理學(xué)從根本上說(shuō)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，任何物理學(xué)理論都是從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中抽象出來(lái)并要受到實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的?，F(xiàn)象是物理學(xué)的根源，通過(guò)觀察現(xiàn)象來(lái)學(xué)習(xí)物理是一條有效的途徑，有些現(xiàn)象，不通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，很難讓學(xué)生形成清晰的物理圖像。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芷鸬郊ぐl(fā)學(xué)生興趣、促進(jìn)學(xué)生思考、加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解的作用。一個(gè)精彩的演示實(shí)驗(yàn)是以儀器為支柱的，離開了儀器，演示和實(shí)驗(yàn)就無(wú)法進(jìn)行，只能是紙上談兵，因此巧妙地構(gòu)思和研制演示教具，具有重要的教育意義和應(yīng)用價(jià)值。物理教學(xué)中，浮力的產(chǎn)生以及浮力與重力之間的關(guān)系，很難用語(yǔ)言去描述，學(xué)生不能有直觀印象，只能憑借自己的理解能力去理解學(xué)習(xí)，容易使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，不利于物理的學(xué)習(xí)，目前也沒有合適的教具具體演示浮力、重力之間的關(guān)系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可演示重力和浮力關(guān)系的浮力、重力演示裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型包括頂部敞口的盛放桶，所述盛放桶底壁上密封固裝有頂部敞口的浮力桶，所述浮力桶側(cè)壁的下部均勻環(huán)布有多個(gè)進(jìn)水孔，所述浮力桶的頂部可拆卸式的密封安裝有浮力蓋，所述浮力蓋上開設(shè)有出氣孔，所述浮力桶頂部設(shè)有重力桶，所述重力桶內(nèi)設(shè)有配重砝碼，所述重力桶的底部安裝有重力蓋，所述重力蓋上對(duì)應(yīng)浮力蓋的每個(gè)出氣孔設(shè)有卡桿，所述卡桿的外徑小于出氣孔的內(nèi)徑使兩者之間形成出氣間隙，所述重力蓋下表面的周邊與浮力蓋上表面的周邊可在重力桶的作用下密封貼合。

所述盛放桶的內(nèi)徑由下向上逐漸增大。

所述重力桶的頂部設(shè)有壓裝板，所述壓裝板的頂面固裝有壓桿。

所述壓桿的頂端固裝有水平設(shè)置的橫桿，所述橫桿的兩端對(duì)應(yīng)卡裝在盛放桶頂面上設(shè)置的沉槽內(nèi)，所述橫桿的長(zhǎng)度小于盛放桶的外徑、大于盛放桶的內(nèi)徑。

所述重力蓋的下表面設(shè)有凹槽，所述卡桿設(shè)置在凹槽的底面上。

所述重力桶內(nèi)間隔固裝有多個(gè)分隔片，多個(gè)分隔片將重力桶內(nèi)腔分隔為多個(gè)配重腔，所述配重砝碼設(shè)置在配重腔內(nèi)。

所述浮力蓋的頂面上對(duì)稱設(shè)有定位孔，所述重力蓋上對(duì)應(yīng)定位孔設(shè)有可卡入定位孔的定位桿。

所述浮力蓋螺裝在浮力桶上，所述浮力蓋和浮力桶之間設(shè)有密封墊。

采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置浮力桶和重力桶，浮力桶下部設(shè)置進(jìn)水孔，浮力蓋上開設(shè)出氣孔，重力蓋和浮力蓋周邊緊密貼合，向盛放桶內(nèi)倒入水時(shí)，水從進(jìn)水孔進(jìn)入浮力桶內(nèi)，浮力桶內(nèi)的氣體逐漸受到水的壓力、氣體壓縮、氣體壓力逐漸增大，當(dāng)盛放桶內(nèi)水壓與浮力桶內(nèi)氣體壓力一致時(shí)，水無(wú)法進(jìn)入浮力桶內(nèi)，當(dāng)水壓逐漸增大時(shí)，浮力桶內(nèi)的氣體受外部水的壓力，從出氣孔排出，排出的同時(shí)對(duì)重力桶產(chǎn)生向上的推力，通過(guò)改變重力桶內(nèi)配重砝碼的重量，可以觀察重力桶何時(shí)在氣體的作用下浮起，從而觀察重力和浮力之間的關(guān)系，且隨著盛放桶內(nèi)水的液位變化，重力桶浮起的時(shí)間也會(huì)隨之變化，水多、液位高時(shí)，浮力桶所受的壓強(qiáng)大，氣體被壓縮的時(shí)間縮短，重力桶浮起時(shí)間也隨之縮短，從而便于直觀的觀察浮力的產(chǎn)生，以及重力和浮力的關(guān)系，使物理原理更生動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中充分進(jìn)行思維活動(dòng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)鉆研學(xué)習(xí)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1俯視的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為浮力桶和重力桶的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，浮力、重力演示裝置包括頂部敞口的盛放桶1，盛放桶1的外表面上設(shè)有刻度線，盛放桶1的內(nèi)徑由下向上逐漸增大，即盛放桶1為擴(kuò)口狀，便于其他裝置的放置與安裝。盛放桶1底壁上密封固裝有頂部敞口的浮力桶2，浮力桶2呈圓柱狀，浮力桶2側(cè)壁靠近其底部均勻環(huán)布有多個(gè)進(jìn)水孔21，浮力桶2的頂部可拆卸式的密封安裝有浮力蓋，本實(shí)用新型中浮力蓋22螺裝在浮力桶2上，為提高浮力蓋22和浮力桶2之間連接的密封性，在浮力蓋22和浮力桶2之間壓裝有密封墊4，浮力蓋22上開設(shè)有多個(gè)出氣孔23，浮力桶2頂部設(shè)有重力桶3，本實(shí)用新型中重力桶3也呈圓柱狀，且重力桶3的外徑與浮力桶2的外徑一致，重力桶3內(nèi)設(shè)有配重砝碼32，為方便調(diào)節(jié)重力桶3自身的重量，重力桶3內(nèi)間隔固裝有多個(gè)分隔片31，多個(gè)分隔片31將重力桶3內(nèi)腔分隔為多個(gè)配重腔，配重砝碼設(shè)置在配重腔內(nèi)，使用時(shí)可放置合適重量及數(shù)量的配重砝碼，以此展示重力和浮力之間的關(guān)系。

重力桶3的底部敞口便于放置配重砝碼，重力桶3底部密封安裝有重力蓋33，本實(shí)用新型中重力蓋33螺裝在重力桶3底部從而將其底部封閉，重力蓋33的外徑與浮力蓋22的外徑一致，重力蓋33的下表面設(shè)有凹槽34，凹槽34的底面上對(duì)應(yīng)浮力蓋22的每個(gè)出氣孔設(shè)有卡桿35，卡桿35的外徑小于出氣孔的內(nèi)徑使兩者之間形成出氣間隙，即凹槽34的設(shè)置位置正好將浮力蓋22設(shè)置出氣孔的整個(gè)區(qū)域覆蓋，使浮力桶2排出的氣體聚集在凹槽34處，從而使氣體更好地對(duì)重力桶3產(chǎn)生向上的力。本實(shí)施例中在未施加壓力的情況下，重力蓋33下表面的周邊與浮力蓋22上表面的周邊可在重力桶3的作用下密封貼合，防止浮力桶2內(nèi)的氣體從浮力蓋22和重力蓋33的周邊逸出。為便于重力桶3的放置，在浮力蓋22的頂面上對(duì)稱設(shè)有定位孔，重力蓋33上對(duì)應(yīng)定位孔設(shè)有可卡入定位孔的定位桿36，放置重力桶3時(shí)只需將定位桿插入定位孔內(nèi)，卡桿35即可插入對(duì)應(yīng)的出氣孔內(nèi)，安裝方便。

重力桶3的頂部設(shè)有其底面可壓裝在重力桶3頂部的壓裝板5，壓裝板5的頂面固裝有上伸設(shè)置的壓桿6，壓桿6的頂端固裝有水平設(shè)置的橫桿7，橫桿7的兩端對(duì)應(yīng)卡裝在盛放桶1頂面上設(shè)置的沉槽內(nèi)，橫桿7的長(zhǎng)度小于盛放桶1的外徑、大于盛放桶1的內(nèi)徑。

本實(shí)用新型的原理為：浮力是指物體在流體中，各表面受流體壓力的差，浮力的方向與重力方向相反，豎直向上；物體在液體中下表面受到的壓力大于物體在液體中上表面受到的壓力，所以合力為F向上-F向下，原因是液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，那么物體上表面受到液體給它的一個(gè)向下的壓力，而物體下表面受到液體給它的一個(gè)向上的壓力；由于在同種液體中，深度越大，壓強(qiáng)越大，所以物體下表面受到的壓力很明顯大于物體上表面受到的壓力。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，將浮力蓋22螺裝在浮力桶2上使浮力桶2頂部密封，將適宜重量的配重砝碼卡入合適的配重腔內(nèi)，將重力蓋33密封螺裝在重力桶3上，然后將重力桶3放置在浮力蓋22上，重力蓋33上的定位桿插入定位孔內(nèi)使重力蓋33和浮力蓋22相對(duì)定位，從而使卡桿35插入對(duì)應(yīng)的出氣孔內(nèi)，在重力桶3重力作用下，重力蓋33和浮力蓋22周邊緊密貼合，然后將壓裝板5壓裝在重力桶3頂部，橫桿7的兩端卡在盛放桶1頂部的沉槽內(nèi)，然后向盛放桶1內(nèi)倒水將重力桶3沒入液面以下，用手緊緊壓住橫桿7，此時(shí)浮力桶2內(nèi)壓力較小，水從進(jìn)水孔21進(jìn)入浮力桶2內(nèi)，浮力桶2內(nèi)的氣體逐漸受到水的壓力、氣體壓縮、氣體壓力逐漸增大，當(dāng)盛放桶1內(nèi)水壓與浮力桶2內(nèi)氣體壓力一致時(shí)，水無(wú)法進(jìn)入浮力桶2內(nèi)，松開橫桿7，將壓裝板5拿出，浮力桶2內(nèi)的氣體受外部水的壓力，從出氣孔排出，排出的同時(shí)對(duì)重力桶3產(chǎn)生向上的推力，通過(guò)改變重力桶3內(nèi)配重砝碼的重量，可以觀察重力桶3何時(shí)在氣體的作用下浮起，從而觀察重力和浮力之間的關(guān)系，且隨著盛放桶1內(nèi)水的液位變化，重力桶3浮起的時(shí)間也會(huì)隨之變化，水多、液位高時(shí)，浮力桶2所受的壓強(qiáng)大，氣體被壓縮的時(shí)間縮短，重力桶3浮起時(shí)間也隨之縮短，從而便于直觀的觀察浮力的產(chǎn)生，以及重力和浮力的關(guān)系，使物理原理更生動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中充分進(jìn)行思維活動(dòng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)鉆研學(xué)習(xí)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型。前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。但凡在本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思范圍之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。