内蒙古建筑职业技术学院 内蒙古自治区 呼和浩特市 010050
摘要：改进了阿基米德定律演示实验装置。通过重新设计阿基米德定律，演示实验仪器的支撑结构和溢流杯出水口，整套设备操作简便，效果明显提高。设计并制作一种阿基米德定律演示仪，提高原有实验的精度和趣味性，可以实现对阿基米德定律进行进一步的研究，然后开发了一套适合大学物理教学的实验系统和实验方法。解决大学物理教学中阿基米德定律的研究。
关键词：阿基米德定律，实验装置
1 引言
浸入液体中的物体受到向上的浮力，并且浮力的量等于物体排出的液体的重量。 这就是著名的“阿基米德定律”。在基于知识的物理教科书中，阿基米德定律不需要探索。在PEP教科书中，首先通过弹簧测量物体的重力，并在水中测量视觉重量。使用溢流杯，测量排出水的重力，结果两者相等，并给出阿基米德定律。
事实上，这个实验基本上是一个验证性实验。新课程旨在提高学生的探索和实践能力。然后使用各种方法来验证他们的想法并找到数学定律。 因此，作为教师，只有具有探究价值的实验才能产生学生的猜想，帮助他们在隐性状态下构建程序性知识，即探究事物的能力。
实验室用于验证阿基米德定律的仪器包括底座，支架，弹簧测力计，悬挂杯，重物，带溢流管的溢流杯和接水杯。横杆垂直固定在弹簧测力计的背面，横杆通过按钮插入固定在支架上的连接器， 横杆插入连接器，然后通过另一个按压按压横杆因此弹簧测力计连接到支架上。 这种通过按钮固定弹簧测力计的方式使得弹簧测力计的升降操作麻烦且不方便，并且将横杆插入连接器然后通过按钮固定弹簧测力计的模式不能保证弹簧测功机垂直向下。在弹簧测力计的提升操作过程中容易倾斜，从而影响弹簧测力计的正确读数。为了解决上述问题，我们设计了一套新的阿基米德法律示范器，其结构介绍如下。
2 实验原理介绍
图4 连接器图 图5 实验室现有的阿基米德定律演示仪
连接底座，支架，弹簧测力计，吊杯，重物等，如图1所示。 此时，弹簧指针位于A.将重物放入装满水的溢流杯中（如图2所示），水从溢流杯流入接收杯。弹簧上的指针指向B.此时，通过弹簧前后的变化读取浮力。将排出的水倒入悬挂杯中，如图3所示，此时弹簧指针位于A处，从而验证F float = G drain
3 传统的阿基米德定律实验仪的缺点及改进措施
3.1 缺点
按以上实验的装置（如图5）进行实验时，操作复杂,出的实验结论不够准确.具体问题如下:
1）弹簧测力器背面垂直固定横杆，横杆插入预先通过压紧旋钮固定在支架上的连接器，横杆插入连接器后再用另一压紧旋钮把横杆压紧固定（如图4），这样弹簧测力器就固定在支架上了，但这种用压紧旋钮固定弹簧测力器的模式使弹簧测力器的升降操作繁琐且不便，摩擦力也较大。
2)将横杆插入连接器然后通过按钮固定弹簧测力计的模式不能保证弹簧测功机垂直向下。在弹簧测力计的提升操作过程中容易倾斜，从而影响弹簧测力计的正确读数。
3）溢流杯管道短，容易逐渐脱水，影响实验的准确性。
3.2 改进措施
为了解决上述问题，笔者设计了一套新的阿基米德法律示范器，其结构如图6所示：
图6 改进后的阿基米德定律仪器结构图 图7 改进后的阿基米德定律仪器实物图
如图6所示，用焦利氏秤支架中可以上下移动的有刻度的管子和三角支架替代原来的底座与支架，增长溢水杯的杯口。
4 结束语
改进后的实验装置和实验方法其优点主要有:
1）由于套筒底部插入支架，套管内设有芯管，芯管顶部设有顶部皮带轮，芯管底部设有底部皮带轮。 底部滑轮上设有槽，提升旋钮通过支架插入槽中，皮带在顶部滑轮和底部滑轮之间张紧。壳体底部设有固定点，固定点与传动带固定连接，通过旋转提升旋钮可升高或降低壳体。由于弹簧测力计固定在套筒上，弹簧测力计可以随着套筒升降而升降，这不仅消除了将横杆插入连接器，然后用按钮固定弹簧测力计的麻烦操作。 而且提高了弹簧测力器升降的质量；
2）由于卡管和弹簧设置在芯管上，弹簧套管放置在芯管上，并在卡条和底部滑轮之间张紧。确保传动带的张力，使底部滑轮更有效地驱动传动带的运动;
3）由于支撑架的存在，使弹簧测力器在升降操作时始终保持正直；
4）原有仪器溢水管较短，溢水杯中的水经常会喷出而不能使溢出的水全部落入接水杯，溢水管上设置引水管后，克服了该缺点。
参考文献
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作者简介
英秀（1981.10-），女，蒙古族，内蒙古通辽人，工程硕士，讲师，研究方向为控制工程。
基金项目：本文系内蒙古自治区高校科研项目（NJZY 17492）
论文作者:英秀
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/3
标签：阿基米德论文; 弹簧论文; 测力计论文; 横杆论文; 定律论文; 测力器论文; 连接器论文; 《防护工程》2019年11期论文;