一种物理教学用测力演示装置的制作方法

阅读：评论：0

1.本发明涉及物理教学教具领域，具体是一种物理教学用测力演示装置。

背景技术：

2.进行物理实验演示是物理学的重要部分，教学时都必须以严格的物理实验为基础，因此，物理实验在物理学的创立和发展中占有十分重要的地位，教师应该积极开发适合教学的实验项目，充分利用实验资源做实验，观察和实验对培养学生的观察和实验技能，引起学习兴趣，具有不可代替的重要作用。
3.阿基米德原理是物理学习中重要的一个知识点，其原理是“浸入静止流体(气体或液体)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”，现有的实验方式一般是学生手持一个弹簧测力计，弹簧测力计下挂一个铁块，将测量物件浸入水杯中，读出弹簧测力计示数f，测出小桶和被排开水的总重力g，而在此过程中，需要将水杯中的水添加至溢水口处，溢出的水会直接流出至实验台上，造成水资源的浪费，流出的水流也会对实验人员造成干扰，且实验过程中长时间手持产生的晃动，导致水流波动，也会导致实验数据产生误差，为减少水流的晃动以及对水资源的回收再利用，本发明提出了一种物理教学用测力演示装置。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决实验过程中水流溢出会对实验人员的操作造成干扰的问题，提供一种物理教学用测力演示装置。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种物理教学用测力演示装置，包括实验台，所述实验台的顶端安装有水箱、连接座，所述水箱位于连接座的一端，所述水箱的外壁固定有固定环，设置在连接座外部且延伸至连接座内部的升降机构；
6.所述升降机构包括有转动连接在连接座一端外壁的把手，所述升降机构还包括有从连接座内壁延伸至连接座顶端外部的丝杆，所述丝杆的顶端连接有连接杆，所述连接杆的一端底端固定连接有抵杆，所述升降机构还包括有设置在水箱顶端外壁的活动块，所述连接杆的一侧外壁连接有延伸至连接座内部的固定杆；
7.设置在水箱外部且延伸至水箱内部的传动机构，所述传动机构包括有固定在固定杆外壁的第一齿条，所述第一齿条的外壁啮合有直齿轮，所述直齿轮的外壁啮合有第二齿条，所述第二齿条的外壁固定连接有活动杆，所述活动杆的底端固定连接有按压杆；
8.所述传动机构还包括有安装在水箱内部的伸缩块，所述按压杆位于伸缩块的上方，所述伸缩块的底端开设有导流槽。
9.作为本发明再进一步的方案：所述升降机构还包括有连接在把手一端且位于连接座内部的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的外壁啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与丝杆底端固定连接，所述活动块的底端连接有延伸至水箱内部的第一定位杆，所述第一定位杆的外壁套接有第一弹簧。
10.作为本发明再进一步的方案：所述传动机构还包括有固定在伸缩块外壁的连接块，所述连接块的一端固定连接有贯穿水箱的第二定位块，所述第二定位块的外壁套接有第二弹簧。
11.作为本发明再进一步的方案：所述水箱的内壁设置有与伸缩块横向移动轨迹相匹配的横向凹槽，所述伸缩块的一端外壁呈斜面状态。
12.作为本发明再进一步的方案：所述按压杆与伸缩块相接触的底端呈斜面状态，所述直齿轮通过安装支架安装在实验台的顶端。
13.作为本发明再进一步的方案：所述水箱的外壁设置有与活动杆竖向移动轨迹相匹配的竖向槽，所述固定环的内侧处于倾斜状态，其最低点为靠近伸缩块的一端。
14.作为本发明再进一步的方案：所述水箱的内壁设置有供活动块竖向移动相匹配的竖向滑槽，所述活动块的内壁设置有与第一定位杆外壁相匹配的活动槽，所述固定环的内壁靠近活动块的一端开设有下水口，所述下水口的下方放置有接水箱。
15.作为本发明再进一步的方案：所述抵杆的底端与活动块相接触的位置设置有“凹”型孔槽，所述活动块竖向移动的竖向滑槽内侧底端与供伸缩块横向活动的横向凹槽内侧底端，其最低处平齐。
16.作为本发明再进一步的方案：所述连接杆的内壁设置有与丝杆外壁相匹配的螺纹槽，所述连接座的内壁设置有供固定杆、第一齿条竖向移动的定位槽。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.通过设置升降机构、传动机构，在对水箱内部添加水时，多余的溢出的水将进入固定环内侧，减少对实验者的干扰，当通过升降机构平稳的将铁块浸入水箱内时，传动机构也将工作，对溢出的水进行收集，平稳的入水以及对溢出的水进行收集，减少了手持过程中不稳定，导致水流出现波动导致实验数据偏差的现象。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图；
20.图2为本发明的锥齿轮连接机构示意图；
21.图3为本发明的水箱结构示意图；
22.图4为本发明的水箱结构剖视图；
23.图5为本发明的a处局部放大图；
24.图6为本发明的伸缩块结构示意图。
25.图中：1、实验台；2、水箱；3、固定环；4、连接座；5、升降机构；501、把手；502、第一锥齿轮；503、第二锥齿轮；504、丝杆；505、连接杆；506、固定杆；507、抵杆；508、活动块；509、第一定位杆；510、第一弹簧；6、传动机构；601、第一齿条；602、直齿轮；603、第二齿条；604、活动杆；605、按压杆；606、伸缩块；607、导流槽；608、连接块；609、第二定位块；610、第二弹簧。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1～6，本发明实施例中，一种物理教学用测力演示装置，包括实验台1，实验台1的顶端安装有水箱2、连接座4，水箱2位于连接座4的一端，水箱2的外壁固定有固定环3，设置在连接座4外部且延伸至连接座4内部的升降机构5；
28.升降机构5包括有转动连接在连接座4一端外壁的把手501，升降机构5还包括有从连接座4内壁延伸至连接座4顶端外部的丝杆504，丝杆504的顶端连接有连接杆505，连接杆505的一端底端固定连接有抵杆507，升降机构5还包括有设置在水箱2顶端外壁的活动块508，连接杆505的一侧外壁连接有延伸至连接座4内部的固定杆506；
29.设置在水箱2外部且延伸至水箱2内部的传动机构6，传动机构6包括有固定在固定杆506外壁的第一齿条601，第一齿条601的外壁啮合有直齿轮602，直齿轮602的外壁啮合有第二齿条603，第二齿条603的外壁固定连接有活动杆604，活动杆604的底端固定连接有按压杆605；
30.传动机构6还包括有安装在水箱2内部的伸缩块606，按压杆605位于伸缩块606的上方，伸缩块606的底端开设有导流槽607；
31.水箱2的内壁设置有供活动块508竖向移动相匹配的竖向滑槽，活动块508的内壁设置有与第一定位杆509外壁相匹配的活动槽，固定环3的内壁靠近活动块508的一端开设有下水口，下水口的下方放置有接水箱。
32.在本实施例中：使用此装置时，将弹簧测力计与铁块相互挂接，将弹簧测力计挂接在连接杆505的底端，通过对水箱2的内部添加水源，使水源没过伸缩块606所处的位置，由于此时伸缩块606是被按压杆605抵住的状态，此时多余的溢出的水流将通过伸缩块606底端的导流槽607进入固定环3的内侧，此时即可停止添加水源，那么此时通过转动把手501，把手501转动将带动升降机构5的传动零部件工作，使得丝杆504转动，丝杆504的转动将带动连接杆505沿着丝杆504的外壁向下移动，从而同步带动固定杆506、抵杆507、铁块向下移动，抵杆507的底端将先一步与活动块508的顶端相接触，给予活动块508向下的挤压力，使活动块508进入水箱2的内部，此时活动块508移开露出的凹槽将与水箱2内部的水源齐平，同时固定杆506向下移动也将带动第一齿条601同步向下移动，从而给予直齿轮602推力，直齿轮602此时的转动推力将传递至第二齿条603，使第二齿条603、活动杆604、按压杆605向上移动，那么抵住伸缩块606的按压杆605也将不再受到按压杆605的阻碍，伸缩块606将在传动机构6的弹力零部件的弹力下，使导流槽607进入固定环3的内侧，不再连通水箱2与固定环3的内侧，使溢出的水流只会通过活动块508那处的出水口，那么当铁块进入水箱2的内部时，溢出的水流将通过活动块508那处的下水口进入收集箱内，通过测量收集箱内水的重量，以及弹簧测力计的数据，完成对浮力与重力的观察，减少了手持状态下对水流的干扰，降低了外在的干扰因素，增加了数据的准确性。
33.请着重参阅图2-6，升降机构5还包括有连接在把手501一端且位于连接座4内部的第一锥齿轮502，第一锥齿轮502的外壁啮合有第二锥齿轮503，第二锥齿轮503与丝杆504底端固定连接，活动块508的底端连接有延伸至水箱2内部的第一定位杆509，第一定位杆509的外壁套接有第一弹簧510；
34.传动机构6还包括有固定在伸缩块606外壁的连接块608，连接块608的一端固定连接有贯穿水箱2的第二定位块609，第二定位块609的外壁套接有第二弹簧610。
35.在本实施例中：通过此结构可当把手501转动时，作为把手501的传动零部件的第一锥齿轮502、第二锥齿轮503也将同步转动，从而带动丝杆504转动，使连接杆505沿着丝杆504的外壁螺纹移动，而活动块508在向下用的过程中，将沿着第一定位杆509的外壁滑动，且给予第一弹簧510挤压力，当抵杆507不再与活动块508相接触时，活动块508将在第一弹簧510的弹力下回到原位；
36.当伸缩块606不再受到按压杆605的阻碍时，伸缩块606将在作为弹力零部件的第二弹簧610的弹力下带动连接块608、第二定位块609回到原位，使导流槽607进入固定环3的内部，断开水箱2与固定环3的连通，使水流只可从活动块508处的缺口流出。
37.请着重参阅图2-6，水箱2的内壁设置有与伸缩块606横向移动轨迹相匹配的横向凹槽，伸缩块606的一端外壁呈斜面状态，按压杆605与伸缩块606相接触的底端呈斜面状态，直齿轮602通过安装支架安装在实验台1的顶端，水箱2的外壁设置有与活动杆604竖向移动轨迹相匹配的竖向槽，固定环3的内侧处于倾斜状态，其最低点为靠近伸缩块606的一端。
38.在本实施例中：通过此结构可当连接杆505沿着丝杆504的外壁螺纹向下移动时，可同步带动固定杆506向下移动，那么固定杆506外壁连接的第一齿条601也将同步移动，那么与第一齿条601外壁啮合的直齿轮602也将在第一齿条601的推力下发生转动，从而使得第二齿条603、活动杆604、按压杆605向上移动。
39.请着重参阅图2-6，抵杆507的底端与活动块508相接触的位置设置有“凹”型孔槽，活动块508竖向移动的竖向滑槽内侧底端与供伸缩块606横向活动的横向凹槽内侧底端，其最低处平齐，连接杆505的内壁设置有与丝杆504外壁相匹配的螺纹槽，连接座4的内壁设置有供固定杆506、第一齿条601竖向移动的定位槽。
40.在本实施例中：通过此结构可当水流从活动块508处的缺口溢出时，水流将通过固定环3内侧开设的下水口流出，而不会流动至伸缩块606处的位置，此时流出的水流将落入设置在下水口的收集箱内，从而得到浮力计算中所需的铁块排水量，对其进行计量即可得到浮力大小。
41.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种物理教学用测力演示装置，包括实验台(1)，所述实验台(1)的顶端安装有水箱(2)、连接座(4)，所述水箱(2)位于连接座(4)的一端，所述水箱(2)的外壁固定有固定环(3)，其特征在于，设置在连接座(4)外部且延伸至连接座(4)内部的升降机构(5)；所述升降机构(5)包括有转动连接在连接座(4)一端外壁的把手(501)，所述升降机构(5)还包括有从连接座(4)内壁延伸至连接座(4)顶端外部的丝杆(504)，所述丝杆(504)的顶端连接有连接杆(505)，所述连接杆(505)的一端底端固定连接有抵杆(507)，所述升降机构(5)还包括有设置在水箱(2)顶端外壁的活动块(508)，所述连接杆(505)的一侧外壁连接有延伸至连接座(4)内部的固定杆(506)；设置在水箱(2)外部且延伸至水箱(2)内部的传动机构(6)，所述传动机构(6)包括有固定在固定杆(506)外壁的第一齿条(601)，所述第一齿条(601)的外壁啮合有直齿轮(602)，所述直齿轮(602)的外壁啮合有第二齿条(603)，所述第二齿条(603)的外壁固定连接有活动杆(604)，所述活动杆(604)的底端固定连接有按压杆(605)；所述传动机构(6)还包括有安装在水箱(2)内部的伸缩块(606)，所述按压杆(605)位于伸缩块(606)的上方，所述伸缩块(606)的底端开设有导流槽(607)。2.根据权利要求1所述的一种物理教学用测力演示装置，其特征在于，所述升降机构(5)还包括有连接在把手(501)一端且位于连接座(4)内部的第一锥齿轮(502)，所述第一锥齿轮(502)的外壁啮合有第二锥齿轮(503)，所述第二锥齿轮(503)与丝杆(504)底端固定连接，所述活动块(508)的底端连接有延伸至水箱(2)内部的第一定位杆(509)，所述第一定位杆(509)的外壁套接有第一弹簧(510)。3.根据权利要求1所述的一种物理教学用测力演示装置，其特征在于，所述传动机构(6)还包括有固定在伸缩块(606)外壁的连接块(608)，所述连接块(608)的一端固定连接有贯穿水箱(2)的第二定位块(609)，所述第二定位块(609)的外壁套接有第二弹簧(610)。4.根据权利要求1所述的一种物理教学用测力演示装置，其特征在于，所述水箱(2)的内壁设置有与伸缩块(606)横向移动轨迹相匹配的横向凹槽，所述伸缩块(606)的一端外壁呈斜面状态。5.根据权利要求1所述的一种物理教学用测力演示装置，其特征在于，所述按压杆(605)与伸缩块(606)相接触的底端呈斜面状态，所述直齿轮(602)通过安装支架安装在实验台(1)的顶端。6.根据权利要求1所述的一种物理教学用测力演示装置，其特征在于，所述水箱(2)的外壁设置有与活动杆(604)竖向移动轨迹相匹配的竖向槽，所述固定环(3)的内侧处于倾斜状态，其最低点为靠近伸缩块(606)的一端。7.根据权利要求2所述的一种物理教学用测力演示装置，其特征在于，所述水箱(2)的内壁设置有供活动块(508)竖向移动相匹配的竖向滑槽，所述活动块(508)的内壁设置有与第一定位杆(509)外壁相匹配的活动槽，所述固定环(3)的内壁靠近活动块(508)的一端开设有下水口，所述下水口的下方放置有接水箱。8.根据权利要求1所述的一种物理教学用测力演示装置，其特征在于，所述抵杆(507)的底端与活动块(508)相接触的位置设置有“凹”型孔槽，所述活动块(508)竖向移动的竖向滑槽内侧底端与供伸缩块(606)横向活动的横向凹槽内侧底端，其最低处平齐。9.根据权利要求1所述的一种物理教学用测力演示装置，其特征在于，所述连接杆
(505)的内壁设置有与丝杆(504)外壁相匹配的螺纹槽，所述连接座(4)的内壁设置有供固定杆(506)、第一齿条(601)竖向移动的定位槽。

技术总结

本发明公开了一种物理教学用测力演示装置，涉及物理教学教具领域，包括实验台，所述实验台的顶端安装有水箱、连接座，所述水箱位于连接座的一端，所述固定环的外壁固定有固定环，设置在连接座外部且延伸至连接座内部的升降机构；所述升降机构包括有转动连接在连接座一端外壁的把手，所述升降机构还包括有从连接座内壁延伸至连接座顶端外部的丝杆。本发明通过设置升降机构、传动机构，在对水箱内部添加水时，多余的溢出的水将进入固定环内侧，减少对实验者的干扰，当通过升降机构平稳的将铁块浸入水箱内时，传动机构也将工作，对溢出的水进行收集，平稳的入水以及对溢出的水进行收集，减少了手持过程中不稳定，导致水流出现波动导致实验数据偏差的现象。动导致实验数据偏差的现象。动导致实验数据偏差的现象。