CN204463605U - 阿基米德原理四重检验演示仪 - Google Patents
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Abstract
一种阿基米德原理四重检验演示仪，包括演示仪支架、F浮检验***、G排检验***、量筒检验***、天平检验***五部分，它通过三重数字计量显示和天平的称量四个环节来证明阿基米德原理的科学性，其四个环节分别是：1、通过F浮测力计直接读出挂接式钩码受到的浮力F浮，2、从G排测力计上直接读出钩码排出的水的重力G排，3、从量筒上直接读出钩码排出的水的体积V排，4、用天平测量出排出的水的质量m排（=m2－m1）等四重检验的结果完全一致，其演示过程非常直观，一看就懂，它使阿基米德原理实验的演示效果达到了极致，它彻底地克服初中物理教材中探究阿基米德原理实验存在的不足。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种阿基米德原理四重检验演示仪。
背景技术
初中物理教材在探究浮力的大小等于什么的实验中，用弹簧测力计测出小桶的重力G 1；用细绳将小石块系住，挂在弹簧测力计下测出石块的重力G 2;将石块完全浸没在盛满水的溢水杯中，溢出的液体流到小桶中，读出弹簧测力计的示数为G 3;用弹簧测力计测出排出的液体和小桶的总重力为G 4。用浮力F 浮= G 2－G 3计算出浮力，用排开液体的重力G 排=G 4－G 1，比较F 浮和G 排的大小关系得出阿基米德原理F 浮＝G 排。再理论上去推导出F 浮=ρgV 排 =m 排 g。整个实验探究过程测量的物理量较多（4个），还需要学生进行计算，再比较计算结果才能得出阿基米德原理的结论，在此基础上学生还要去推导难度较大，不符合初中学生的认知水平；老师在完成演示实验时，双手被实验器材束缚，不能摆脱出来指引学生重点的观察对象，讲解重点内容；在实验中物体浸入液体中的体积不能任意控制，不利于绘制出物体的高度（h）跟F 浮的关系图像；不能直观地得出F 浮=G 排=ρgV 排 =m 排 g。
发明内容
为了克服初中物理教材中探究阿基米德原理的实验存在的不足，本实用新型提供一种阿基米德原理四重检验演示仪，通过三重数字计量显示和天平的称量四个环节来证明阿基米德原理的科学性。
本实用新型解决其技术问题所采取的方案是：一种阿基米德原理四重检验演示仪，包括演示仪支架、F 浮 检验***、G 排检验***、量筒检验***、天平检验***五部分，演示仪支架1上设有定滑轮，前卷式G 排牵引装置，后卷式F 浮牵引装置；F 浮检验***由带排水管的溢水杯、升降托架台、挂接式钩码共同组成，升降托架台搁放在演示仪支架上，带排水管的溢水杯搁放在升降托架台上，挂接式钩码挂在F 浮测力计上后，测力计指针就会下移，将测力计指针下移到的位置作为F 浮的零刻度线，这个带有零刻度线的F 浮测力计就能直接读出挂接式钩码在水中受到的水的浮力F 浮，用手左右转动后卷式F 浮牵引装置，可使F 浮测力计和挂接式钩码一起升降，（左旋为升、右旋为降），演示时用手向右旋转后卷式F 浮牵引装置，使F 浮测力计和挂接式钩码下降，并逐步浸入到带排水管的溢水杯中，停止旋转，挂接式钩码便可停留在水中任意深度，此时就能从F 浮测力计上直接读出挂接式钩码受到的浮力F 浮的大小；从带排水管的溢水杯中流到量筒组合体中的水无论多与少，G 排检验***都能准确测知；G 排测力***由提绳、漏斗、量筒和G 排测力计共同组成，提绳一端套在量筒上，漏斗搁放在量筒上，提绳另一端吊在G 排测力计上【提绳、漏斗、量筒统称为量筒组合体】，天平搁放在演示仪支架上，天平左盘的位置与G 排测力计和量筒三者呈垂直关系，当量筒组合体挂到G 排测力计上时，测力计指针就会下移，此时便可从G 排测力计上直接读出量筒组合体的重力，将G 排测力计下移到的位置作为G 排的零刻度线，这个带有零刻度线的G 排测力计能直接读出挂接式钩码沉入带排水管的溢水杯中时排到量筒组合体的水的重力G 排；也可通过量筒直接读出挂接式钩码排过来的水的体积V 排，用公式ρgV 排计算出排开的水的重力G 排；用手左右转动前卷式G 排牵引装置，可使G 排测力计和量筒组合体一起升降（左旋为升、右旋为降），通过它的升降，可以通过天平的称量再次证明阿基米德原理的科学性，演示时用手向右旋转前卷式G 排牵引装置，使G 排测力计和量筒组合体下降，让其搁放在天平4的左盘上，待提绳弯曲时便停止旋转，这样就可从天平上测出量筒组合体的质量m 1，也可用同样的方法测出挂接式钩码排过来的水和量筒组合体的总质量m 2，用总质量m 2－ m 1就可计算出挂接式钩码排过来的水的质量m 排；用公式G 排= m 排 g计算出G 排。
本实用新型的有益效果是，它能克服初中物理教材中探究阿基米德原理实验存在的不足，它通过F 浮测力计直接读出挂接式钩码受到的浮力F 浮，从G 排测力计上直接读出钩码排出的水的重力G 排，从量筒上直接读出钩码排出的水的体积V 排、用天平测量出排出的水的质量m 排（＝m 2－ m 1）等四重检验的结果完全一致，充分证明了阿基米德原理的科学性，其演示过程非常直观，一看就懂，它使阿基米德原理实验的演示效果达到了极致。
附图说明
图1，是本实用新型的结构示意图。
图2，是图1中G 排测力***的放大图。
图3，是图1中F 浮测力***的放大图。
图1中，1—演示仪支架，2—G 排测力***，3—F 浮测力***，4—天平，5—定滑轮，6—前卷式G 排牵引装置，7—后卷式F 浮牵引装置，8—带排水管的溢水杯，9—升降托架台，10—挂接式钩码，11—提绳，12—漏斗，13—量筒。
具体实施方式
如图1所示，一种阿基米德定律五重演示仪， 其特征是：一种阿基米德原理四重检验演示仪，包括演示仪支架、F 浮 检验***、G 排检验***、量筒检验***、天平检验***五部分，演示仪支架1上设有定滑轮5，前卷式G 排牵引装置6，后卷式F 浮牵引装置7；F 浮检验***3由带排水管的溢水杯8（杯中盛满水）、升降托架台9、挂接式钩码10共同组成，升降托架台9搁放在演示仪支架1上，带排水管的溢水杯8搁放在升降托架台9上，挂接式钩码10挂在F 浮测力计上后，测力计指针就会下移，将测力计指针下移到的位置作为F 浮的零刻度线，这个带有零刻度线的F 浮测力计就能直接读出挂接式钩码10在水中受到的水的浮力F 浮，用手左右转动后卷式F 浮牵引装置7，可使F 浮测力计和挂接式钩码10一起升降，（左旋为升、右旋为降），演示时用手向右旋转后卷式F 浮牵引装置7，使F 浮测力计和挂接式钩码下降，并逐步浸入到带排水管的溢水杯8中，停止旋转，挂接式钩码10便可停留在水中任意深度，此时就能从F 浮测力计上直接读出挂接式钩码受到的浮力F 浮的大小；从带排水管的溢水杯8中流到量筒组合体中的水无论多与少，G 排检验***2都能准确测知；G 排测力***2由提绳11、漏斗12、量筒13和G 排测力计共同组成，提绳11一端套在量筒13上，漏斗12搁放在量筒13上，提绳11另一端吊在G 排测力计上（提绳11、漏斗12、量筒13统称为量筒组合体），天平4搁放在演示仪支架1上，天平4左盘的位置与G 排测力计和量筒13三者呈垂直关系，当量筒组合体挂到G 排测力计上时，测力计指针就会下移，此时便可从G 排测力计上直接读出量筒组合体的重力，将G 排测力计下移到的位置作为G 排的零刻度线，这个带有零刻度线的G 排测力计能直接读出挂接式钩码沉入带排水管的溢水杯8中时排到量筒组合体的水的重力G 排；也可通过量筒13直接读出挂接式钩码10排过来的水的体积V 排，用公式ρgV 排计算出排开的水的重力G 排；用手左右转动前卷式G 排牵引装置6，可使G 排测力计和量筒组合体一起升降（左旋为升、右旋为降），通过它的升降，可以通过天平4的称量再次证明阿基米德原理的科学性，演示时用手向右旋转前卷式G 排牵引装置6，使G 排测力计和量筒组合体下降，让其搁放在天平4的左盘上，待提绳弯曲时便停止旋转，这样就可从天平4上测出量筒组合体的质量m 1，也可用同样的方法测出挂接式钩码10排过来的水和量筒组合体的总质量m 2，用总质量m 2－ m 1就可计算出挂接式钩码10排过来的水的质量m 排；用公式G 排= m 排 g计算出G 排。
Claims (1)
1.一种阿基米德原理四重检验演示仪，其特征是：包括演示仪支架、F 浮 检验***、G 排检验***、量筒检验***、天平检验***五部分，演示仪支架（1）上设有定滑轮（5），前卷式G 排牵引装置（6），后卷式F 浮牵引装置（7）；F 浮检验***（3）由带排水管的溢水杯（8）、升降托架台（9）、挂接式钩码（10）共同组成，升降托架台（9）搁放在演示仪支架（1）上，带排水管的溢水杯（8）搁放在升降托架台（9）上，挂接式钩码（10）挂在F 浮测力计上后，测力计指针就会下移，将测力计指针下移到的位置作为F 浮的零刻度线，这个带有零刻度线的F 浮测力计就能直接读出挂接式钩码（10）在水中受到的水的浮力F 浮；G 排测力***（2）由提绳（11）、漏斗（12）、量筒（13）和G 排测力计共同组成，提绳（11）一端套在量筒（13）上，漏斗（12）搁放在量筒（13）上，提绳（11）另一端吊在G 排测力计上，天平（4）搁放在演示仪支架（1）上，天平（4）左盘的位置与G 排测力计和量筒（13）三者呈垂直关系，当量筒组合体挂到G 排测力计上时，测力计指针就会下移，此时便可从G 排测力计上直接读出量筒组合体的重力，将G 排测力计下移到的位置作为G 排的零刻度线，这个带有零刻度线的G 排测力计能直接读出挂接式钩码沉入带排水管的溢水杯（8）中时排到量筒组合体的水的重力G 排；用公式ρgV 排计算出排开的水的重力G 排。
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