[发明专利]物理教学用浮力演示装置

说明书

本发明公开了物理教学用浮力演示装置，属于物理实验仪器技术领域，其包括：槽体；支架；测量筒，其为长方体形，测量筒的四个侧壁上均设置有一个方形的开口，测量筒的顶部与支架的顶部固定连接；浮筒，其位于槽体内；连接杆，其顶部插入测量筒内；四个指示块，其与开口一一对应，且一个指示块对应连接杆的一个侧壁，指示块为凸字形，指示块的凸起部穿过与其对应的开口并和与其对应的连接杆的一个侧壁固定连接，指示块的其他部分位于开口中或位于测量筒外。本发明能通过电磁线圈使浮筒的重量改变，并在槽体的底部设置有第一磁铁和第二磁铁，通过第二磁铁带动第一磁铁移动，即可对槽体内的流体进行搅拌，进而改变流体的密度，操作简单，效率更高。

技术领域

本发明涉及物理实验仪器技术领域。更具体地说，本发明涉及一种物理教学用浮力演示装置。

背景技术

浮力指物体在流体(包括液体和气体)中，各表面受流体(液体和气体)压力的差(合力)。阿基米德定律是流体静力学的一个重要原理，它指出，浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向垂直向上并通过所排开流体的形心。

在中学物理课程教学中，对浮力产生的原因和浮力的影响因素，以及阿基米德定律的理解是物理课程的重点和难点。因此教师在讲解时，一般会通过浮力实验来辅助教学。进行浮力实验时会采用浮力演示装置，以使学生直观地了解浮力产生的过程和浮力的影响因素，并对浮力大小进行测量。

但现有的浮力演示装置存在着老师或学生在演示时，需要手动调节浮子的重量，在调节流体的密度时，需要另外使用搅拌棒或搅拌装置等，造成流体损失，还需清洗搅拌棒或搅拌装置等，费时费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种物理教学用浮力演示装置，其在浮筒内填充有磁流体，电磁线圈在脉冲电源发生器的作用下，产生变化的磁场，使浮筒内磁流体的比重发生变化，从而改变浮筒的重量，并在槽体的底部设置有第一磁铁和第二磁铁，通过第二磁铁带动第一磁铁移动，即可对槽体内的流体进行搅拌，进而改变流体的密度。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了物理教学用浮力演示装置，包括：

槽体，其上设置有出水口；

支架，其为倒L形，支架的一个末端与槽体的一个侧壁的顶部固定连接，另一个末端位于槽体的上方，支架的顶部水平；

测量筒，其为内部中空，且底部敞开的长方体形，测量筒沿竖直方向设置，且位于槽体的上方，所述测量筒的四个侧壁上均设置有一个方形的开口，开口的中心线和与其所在的测量筒的侧壁的中心线重合，测量筒的顶部与支架的顶部固定连接，测量筒上位于开口的两侧的部分均沿竖直方向设置有刻度；

浮筒，其位于所述槽体内；

连接杆，其为长方体形，且与测量筒同轴设置，连接杆的四个侧壁分别与测量筒的四个侧壁平行，连接杆的底部与浮筒固定连接，顶部穿过测量筒的底部后插入测量筒内，连接杆与测量筒不接触；

四个指示块，其与开口一一对应，且一个指示块对应连接杆的一个侧壁，指示块为凸字形，指示块的凸起部穿过与其对应的开口并和与其对应的连接杆的一个侧壁固定连接，指示块的其他部分位于开口中或位于测量筒外，指示块与测量筒不接触。

优选的是，所述的物理教学用浮力演示装置中，所述浮筒为内部中空的长方体形，连接杆的底部与浮筒的底部的中央固定连接，浮筒内填充有磁流体；

所述物理教学用浮力演示装置还包括：

电磁线圈，其设置在所述槽体的外侧壁上，或设置在浮筒上，当电磁线圈设置在浮筒上时，电磁线圈上设置有封盖，封盖封住电磁线圈，但不能屏蔽电磁线圈；

脉冲电源发生器，其与电磁线圈连接；

控制器，其与脉冲电源发生器连接。