本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種用于物理教學(xué)的液體浮力實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

目前物理教學(xué)中研究浮力的實(shí)驗(yàn)器材比較簡(jiǎn)單，操作比較麻煩，可視性也不好，實(shí)驗(yàn)方法也沒(méi)有明確給出，演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)都不好完成，教學(xué)效果較差。學(xué)生難以直觀的對(duì)體積、重量等與浮力大小的關(guān)系產(chǎn)生聯(lián)系。教師演示時(shí)也需要采用不同的教具來(lái)分別完成，實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜，浪費(fèi)時(shí)間，影響實(shí)驗(yàn)效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是目前對(duì)體積、重量等與浮力大小的關(guān)系需要采用不同的教具分別完成，實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠分別演示體積、重量與浮力關(guān)系的液體浮力實(shí)驗(yàn)裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：一種液體浮力實(shí)驗(yàn)裝置，包括儲(chǔ)液杯、可伸縮的儲(chǔ)氣桶、儲(chǔ)氣灌和儲(chǔ)液槽，儲(chǔ)氣灌和儲(chǔ)液槽設(shè)置在儲(chǔ)液杯上方，儲(chǔ)氣桶設(shè)置在儲(chǔ)液杯內(nèi)部；所述的儲(chǔ)液杯包括依次包括左液杯、中液杯和右液杯，所述左液杯和中液杯通過(guò)管道I連通，中液杯和右液杯通過(guò)管道II連通；所述的儲(chǔ)氣桶內(nèi)設(shè)有伸縮桿, 伸縮桿兩端分別固定在儲(chǔ)氣桶的兩端，伸縮桿上設(shè)有儲(chǔ)液桶；所述儲(chǔ)氣桶左側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口，儲(chǔ)液桶上設(shè)有進(jìn)液口和排氣口, 儲(chǔ)氣桶的進(jìn)氣口通過(guò)進(jìn)氣管與儲(chǔ)氣灌連接，儲(chǔ)液桶的進(jìn)液口通過(guò)進(jìn)液管與儲(chǔ)液槽連接，儲(chǔ)液桶的排氣口通過(guò)排氣管與大氣相連通。

所述的左液杯的底面I上設(shè)有出液孔I, 中液杯的底面II上設(shè)有進(jìn)液孔，中液杯的側(cè)壁上設(shè)有出液孔II，所述的管道I兩端分別連接出液孔I和進(jìn)液孔，管道II分別連接出液孔II和右液杯杯口。

所述的中液杯上設(shè)有固定蓋, 儲(chǔ)氣灌和儲(chǔ)液槽分別設(shè)置在固定蓋兩側(cè)，固定蓋上設(shè)有加液口。

所述伸縮桿包括套筒和與套筒配合的套桿，儲(chǔ)液桶固定在套筒外側(cè)。

所述進(jìn)氣管、進(jìn)液管、管道I和管道II上均設(shè)有閥門(mén)。

所述的進(jìn)氣管、排氣管和進(jìn)液管均為軟管。

采用上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型，一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以同時(shí)演示體積、重量、以及液體密度與浮力的關(guān)系，使學(xué)生對(duì)浮力的了解更加直觀，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鞏固學(xué)習(xí)效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括儲(chǔ)液杯1、可伸縮的儲(chǔ)氣桶2、儲(chǔ)氣灌23和儲(chǔ)液槽43，儲(chǔ)氣灌23和儲(chǔ)液槽43設(shè)置在儲(chǔ)液杯1上方，儲(chǔ)氣桶2設(shè)置在儲(chǔ)液杯1內(nèi)部；所述的儲(chǔ)液杯1包括依次包括左液杯11、中液杯12和右液杯13，所述左液杯11和中液杯12通過(guò)管道I6連通，中液杯12和右液杯13通過(guò)管道II7連通；所述的儲(chǔ)氣桶2內(nèi)設(shè)有伸縮桿3, 伸縮桿3兩端分別固定在儲(chǔ)氣桶2的兩端，伸縮桿3上設(shè)有儲(chǔ)液桶4；所述儲(chǔ)氣桶2左側(cè)設(shè)有進(jìn)氣口21，儲(chǔ)液桶4上設(shè)有進(jìn)液口41和排氣口45, 儲(chǔ)氣桶2的進(jìn)氣口21通過(guò)進(jìn)氣管22與儲(chǔ)氣灌23連接，儲(chǔ)液桶4的進(jìn)液口41通過(guò)進(jìn)液管42與儲(chǔ)液槽43連接，儲(chǔ)液桶4的排氣口45通過(guò)排氣管46與大氣相連通。進(jìn)液管42和排氣管46均穿過(guò)儲(chǔ)氣桶2的外壁，進(jìn)液管42、排氣管46與儲(chǔ)氣桶2連接處注意密封良好。實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，教師通過(guò)向儲(chǔ)液桶4內(nèi)慢慢注水通過(guò)觀察儲(chǔ)氣桶2的吃水深度判斷重量與浮力的關(guān)系，通過(guò)慢慢向儲(chǔ)氣桶2內(nèi)充氣觀察體積與與浮力的關(guān)系，以及通過(guò)改變儲(chǔ)液杯1或儲(chǔ)液槽43內(nèi)的液體觀察不同密度的液體與浮力的關(guān)系。

所述的左液杯11的底面I14上設(shè)有出液孔I15, 中液杯12的底面II16上設(shè)有進(jìn)液孔17，中液杯12的側(cè)壁18上設(shè)有出液孔II19，所述的管道I6兩端分別連接出液孔I15和進(jìn)液孔17，管道II7分別連接出液孔II19和右液杯13杯口。

當(dāng)實(shí)驗(yàn)不同密度液體與浮力的關(guān)系時(shí)，打開(kāi)管道I6和管道II7上的閥門(mén)44。演示儲(chǔ)氣桶2吃水深度由小到大的過(guò)程：開(kāi)始時(shí)，連接好儀器，中液杯12內(nèi)存放高密度液體，左液杯11存放低密度液體，并使左液杯11液面高于中液杯12液面，且中液杯12的液面達(dá)到出液孔II19下方，右液杯13為空杯，儲(chǔ)氣桶2漂浮在中液杯的液面上，吃水深度較淺，高密度液體和低密度液體可以分別采用容易獲得的高濃度鹽水和清水，隨著演示的進(jìn)行，由于左液杯11和中液杯12液面差的存在，根據(jù)連通器的原理，左液杯11的清水緩慢的向中液杯12移動(dòng)，中液杯12的高濃度鹽水通過(guò)出液孔II流向右液杯13，中液杯12中液體的濃度慢慢減小，同時(shí)密度也慢慢減小，從中液杯12的高濃度鹽水密度變小的過(guò)程，觀察儲(chǔ)氣桶2的狀態(tài)由漂浮慢慢到懸浮甚至沉落杯底的過(guò)程，可以讓學(xué)生對(duì)密度與浮力產(chǎn)生直觀的了解。

演示儲(chǔ)氣桶2吃水深度由大到小的過(guò)程：開(kāi)始時(shí)，連接好儀器，中液杯12內(nèi)存放低密度液體，左液杯11存放高密度液體，并使左液杯11液面高于中液杯12液面，且中液杯12的液面達(dá)到出液孔II19下方，右液杯13為空杯，隨著演示的進(jìn)行，由于左液杯11和中液杯12液面差的存在，根據(jù)連通器的原理，左液杯11的高濃度鹽水緩慢的向中液杯12移動(dòng)，中液杯12的清水通過(guò)出液孔II流向右液杯13，中液杯12中液體的濃度慢慢減大，同時(shí)密度也慢慢減大，從中液杯12的低濃度鹽水密度變大的過(guò)程，觀察儲(chǔ)氣桶2的狀態(tài)由沉落杯底慢慢到懸浮再到漂浮的過(guò)程，以及儲(chǔ)氣桶2狀態(tài)變化過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的度數(shù)變化。

連通器的設(shè)計(jì)，使得高濃度液體密度緩慢變小，過(guò)程平穩(wěn)，不需要攪拌，降低演示過(guò)程不必要的動(dòng)作對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，更易觀察。

所述的中液杯12上設(shè)有固定蓋8, 儲(chǔ)氣灌23和儲(chǔ)液槽43分別設(shè)置在固定蓋8兩側(cè)，固定蓋8上設(shè)有加液口9。進(jìn)氣管22和進(jìn)液管42均穿過(guò)加液口9分別與儲(chǔ)氣灌23和儲(chǔ)液槽43相連，排氣管46穿過(guò)加液口9與大氣相連，可伸縮的儲(chǔ)氣桶2通過(guò)加液口9放入和拿出，這樣，不用時(shí)可以將儲(chǔ)氣桶2取出，使儲(chǔ)液杯1與其它部分分離，方便拆卸和清洗。

所述伸縮桿3包括套筒31和與套筒31配合的套桿32，儲(chǔ)液桶4固定在套筒31外側(cè)。隨著儲(chǔ)氣桶2內(nèi)的氣體增多或減少，套桿32可以在套筒內(nèi)自由滑動(dòng)，對(duì)儲(chǔ)氣桶2起到支撐作用，儲(chǔ)液桶4以套筒31為軸固定，儲(chǔ)液桶4與套筒31連接處密封良好。

所述進(jìn)氣管22、進(jìn)液管42、管道I6和管道II7上均設(shè)有閥門(mén)44。

所述的進(jìn)氣管22、排氣管46和進(jìn)液管42均為軟管。所述的儲(chǔ)液杯1、儲(chǔ)氣桶2和儲(chǔ)液桶4均為透明材質(zhì)結(jié)構(gòu)，便于觀察。