空气浮力与空气密度关系的演示教具的制作方法

本发明涉及到教学器具，具体涉及到一种空气浮力与空气密度关系的演示教具。

背景技术：

气体对物质的浮力与液体计算方法一样:f=ρgv,其中ρ为空气密度，g为重力加速度，v为物质的体积，从上述公式中可以看出，空气浮力与空气密度是正比关系，空气密度越大，空气浮力也就越大。虽然上述理论并不复杂，但是由于空气密度较小且难以改变，因此学生在日常生活中难以直观感受到空气浮力与空气密度的关系。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种空气浮力与空气密度关系的演示教具，以方便学生更直观地感受及理解空气浮力与空气密度的关系。

本发明的空气浮力与空气密度关系的演示教具包括底座及通过支架及转轴架设于底座上的垂直转盘，所述转盘上固定有透明箱体，所述箱体的一侧连接有直筒状的气管，所述气管内安装有活塞。

拉动活塞，使活塞沿着气管移动，即可改变箱体内空气的密度。在演示时，可以在箱体内同时放置羽毛等密度较小的物体，以及木块等密度较大的物体，在调节完箱体内空气的密度后，转动转盘，即可观察到不同密度的物体在空气中下降的速度差异，当箱体内空气的密度非常小时，可以忽略掉空气对物体的浮力，此时可以看到不同密度的物体下降速度近乎相同，而当箱体内空气的密度非常大时，空气的浮力也会大大增加，此时可以看到不同密度的物体下降速度差异很大，密度较小的物体下降速度慢，而密度较大的物体下降速度快。

具体来说，所述活塞的活塞杆的侧部固定有螺母，所述转盘上通过辅助支架可转动地安装有调节杆，所述调节杆设有外螺纹，所述螺母旋于调节杆上，以构成丝杠螺母的传动结构。通过转动调节杆，即可通过丝杠螺母的配合来使活塞沿气管移动，而在停止转动调节杆时，丝杠螺母可以实现自锁，避免活塞自行移动而影响箱体内的空气密度。

进一步地，所述箱体由固定于转盘上的箱底以及扣合于箱底上的箱盖构成，所述箱盖由箱顶及侧壁一体构成，所述箱底设有轮廓与侧壁轮廓一致的凹槽，所述凹槽内设有槽状结构的密封条，所述侧壁插入到凹槽内；所述箱盖还设有用于与转盘固定连接的锁扣。通过可开启的箱盖，可以改变放入到箱体内的物体，增加课堂演示的灵活性。上述密封条可以提高箱体的密封性，而锁扣可以防止在增加箱体内部空气密度时箱盖掉落。

本发明的空气浮力与空气密度关系的演示教具结构简单，操作方便，具有很好的实用性。

附图说明

图1是本发明的空气浮力与空气密度关系的演示教具的结构示意图。

图2是箱体的截面结构示意图。

附图标示：1、底座；2、支架；3、转轴；4、转盘；5、箱体；51、箱底；52、箱顶；53、侧壁；54、凹槽；55、密封条；6、气管；7、活塞；8、螺母；9、辅助支架；10、调节杆。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

本实施例提出了一种空气浮力与空气密度关系的演示教具，以方便学生更直观地感受及理解空气浮力与空气密度的关系。

如图1、2所示，本实施例的空气浮力与空气密度关系的演示教具包括底座1及通过支架2及转轴3架设于底座1上的垂直转盘4，所述转盘4上固定有长方体状的透明箱体5（具体可由塑料制成），箱体5由固定于转盘4上的箱底51以及扣合于箱底51上的箱盖构成，所述箱盖由箱顶52及侧壁53一体构成，所述箱底51设有轮廓与侧壁53轮廓一致的凹槽54，所述凹槽54内设有槽状结构的密封条55，所述侧壁53插入到凹槽54内；所述箱盖还设有用于与转盘4固定连接的锁扣（锁扣未画出，可采用常见的夹具锁扣）。通过可开启的箱盖，可以改变放入到箱体5内的物体，增加课堂演示的灵活性。上述密封条55可以提高箱体5的密封性，而锁扣可以防止在增加箱体5内部空气密度时箱盖掉落。

箱体5的一侧中部连接有直筒状的气管6，所述气管6内安装有活塞7，活塞7的活塞7杆的侧部固定有螺母8，所述转盘4上通过辅助支架9可转动地安装有调节杆10，所述调节杆10设有外螺纹，所述螺母8旋于调节杆10上，以构成丝杠螺母的传动结构。通过转动调节杆10，即可通过丝杠螺母8的配合来使活塞7沿气管6移动，而在停止转动调节杆10时，丝杠螺母8可以实现自锁，避免活塞7自行移动而影响箱体5内的空气密度。

通过调节杆10拉动活塞7，使活塞7沿着气管6移动，即可改变箱体5内空气的密度。在演示时，可以在箱体5内同时放置羽毛等密度较小的物体，以及木块等密度较大的物体，在调节完箱体5内空气的密度后，转动转盘4，即可观察到不同密度的物体在空气中下降的速度差异，当箱体5内空气的密度非常小时，可以忽略掉空气对物体的浮力，此时可以看到不同密度的物体下降速度近乎相同，而当箱体5内空气的密度非常大时，空气的浮力也会大大增加，此时可以看到不同密度的物体下降速度差异很大，密度较小的物体下降速度慢，而密度较大的物体下降速度快。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。