[实用新型]阿基米德定律快速演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学仪器设备技术领域，特别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。

教师在用上述装置进行课堂演示实验时，至少需要带领学生完成以下两大步骤。

1、演示操作：实验开始前，先记录下两个弹簧测力计所测得的初始数值，再将重物逐渐浸入盛水容器的水中，受水的浮力作用，在此过程中第一弹簧测力计测得的数值逐渐变小，重物排开的水从溢水孔排出并被接水容器接住，第二弹簧测力计测得的数值逐渐变大，当重物受水的浮力作用呈漂浮状态且溢水孔无水排出时，演示过程结束，并记录下两个弹簧测力计在此时所测得的数值（最终数值）。

2、数值计算：分别计算出第一弹簧测力计和第二弹簧测力计在演示开始和演示结束两个时间点测得数值的变化量，然后对比两个数值变化量的计算结果，若上述两个数值变化量非常接近（若两个数值变化量差别较大，则表示实验失败，需重头开始），考虑到实验误差的存在，可以认为第一弹簧测力计对应的数值变化量与第二弹簧测力计所对应的数值变化量相等，即重物所受浮力等于其所排开液体的重力。

通过以上描述可知，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。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、实验过程简短且能直观揭示浮力原理的阿基米德定律快速演示仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种阿基米德定律快速演示仪，包括支架、溢水杯、重物、筒状结构的接水容器、一根带指针的弹簧以及用于标记所述指针位置的标记物；

所述支架包括立杆、横杆以及设于所述横杆下方的托圈，所述横杆及托圈连接于立杆，所述托圈的高度上下可调；

所述弹簧的上端连接横杆，所述重物设于接水容器内腔中，所述重物和接水容器均悬吊于弹簧下端，所述托圈托住溢水杯，所述接水容器底端封闭且其壳体侧壁上开设缺口，所述溢水杯及托圈可经缺口放入接水容器内腔中并置于重物的正下方。

其中，所述标记物为与弹簧匹配、用来示出弹簧下端拉力值的刻度盘或刻度尺。

或者，所述标记物为一根水平设置的直杆，所述直杆通过一个十字夹头连接于立杆，所述直杆的高度上下可调。

进一步，所述溢水杯的溢水孔连接一根软胶管，所述软胶管通过一个夹子控制其排水管路通断。

或者，所述溢水杯的溢水孔连接一根软胶管，所述软胶管的排水端口处设有一个可拔出的塞子。

优选的，所述立杆攻丝并连接一个丝母，所述立杆上套设有一个连接头，所述托圈上连接有一根水平设置的支杆，所述支杆通过连接头与立杆连接，所述丝母位于连接头下方，所述连接头上设有导向平键，所述立杆上竖直开设有与导向平键相匹配的导向键槽，旋动所述丝母可推着连接头往上移动，从而调整所述托圈的高度。

进一步，所述立杆上还套设有一个平面轴承，所述平面轴承设于丝母与连接头之间，所述平面轴承的上平面垫圈抵靠住连接头、下平面垫圈抵靠住丝母。

作为一种优选的实施方案，所述重物包括一个透明塑料材质的1号矿泉水瓶，所述1号矿泉水瓶内盛装有食盐水且其瓶口通过1号瓶盖密封。

其中，所述接水容器为一个透明塑料材质的2号矿泉水瓶，所述2号矿泉水瓶的侧壁上被挖除一块，从而形成所述缺口，所述2号矿泉水瓶的瓶口通过2号瓶盖盖住。

进一步，所述1号瓶盖位于2号瓶盖下方并通过第一绳线与2号瓶盖连接，所述2号瓶盖再通过第二绳线连接弹簧的下端。