一种中学生物理密度天平的制作方法

1.本实用新型属于密度天平领域，具体涉及一种中学生物理密度天平。


背景技术：

2.密度是对特定体积内的质量的度量，密度等于物体的质量除以体积，中学物理测量固体密度需三步完成：(一)用质量天平测质量m， (二)用排水法测体积v，(三)计算ρ＝m/v。测量液体密度的方法也分四步完成：(一)将适量待测液体倒入烧杯中，测出总质量m1；(二) 将烧杯中的部分液体倒入量筒中，测出体积v；(三)测出剩余液体与烧杯总质量m2,(四)计算ρ＝(m1
‑
m2)/v。
3.在测量危险液体的密度时，学生不能触碰液体，以防发生意外。在以上测量方法中，液体的密度测量需要学生将危险液体倒入量筒，此步骤中，易发生液体飞溅的危险。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种中学生物理密度天平，通过称重组件测量通过水龙头流入烧杯中液体的密度，再读出量筒中液体的体积，即可算出液体的密度。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种中学生物理密度天平，包括底座、量筒和烧杯，所述底座为上窄下宽的梯形结构，所述底座上表面设有一个放置槽和一个置物槽，所述放置槽用于承载量筒；
6.所述底座上表面设有称重组件，所述称重组件用于测量液体重量；所述称重组件包括刻度板、指针、标尺、游码、支撑板、连接轴和横梁；所述支撑板底端固定连接于底座上表面，所述支撑板顶端开设有圆形槽；所述连接轴与圆形槽的内壁转动连接设置；所述横梁通过连接轴与支撑板转动连接，所述横梁两端均固定连接有托盘，所述横梁靠近量筒的一端设有烧杯；所述指针底部与连接轴固定连接设置，所述刻度板与支撑板外表面固定连接设置；所述标尺固定连接于支撑板外表面，所述标尺外表面设有矩形滑轨，所述游码与矩形滑轨内壁滑动连接设置。
7.优选的，所述底座外表面设有平衡组件，所述平衡组件包括两个水平仪、两个平衡螺母和四个支撑轴；两个所述水平仪分别固定连接于底座相邻的两侧，所述平衡螺母分别与横梁两端端面螺纹连接设置，四个所述支撑轴均匀分布于底座下表面，所述支撑轴与底座下表面螺纹连接设置。
8.优选的，所述置物槽内部设有置物组件，所述置物组件包括砝码和槽盖；所述砝码设置于置物槽内部，所述槽盖与置物槽内表面转动连接设置。
9.优选的，所述横梁外表面设有调节组件和托盘，所述调节组件包括插销、拉力弹簧、圆形开口和滑块；所述滑块套设于横梁外表面，所述托盘内承载有烧杯；所述托盘固定连接于滑块顶端外表面，所述横梁外表面对称均匀设置有多个圆形开口，所述插销贯穿滑块的外表面并与圆形开口内壁滑动连接设置，所述拉力弹簧两端分别固定连接于滑块外表面和插销的外表面。
10.优选的，所述烧杯外表面固定连接有水龙头，且水龙头与烧杯的内部相连通。
11.优选的，所述插销的直径与圆形开口内径相等。
12.上述技术方案具有以下技术效果：
13.1、在天平测量重量之前，调节四个支撑轴使两个水平仪均处于水平状态，在底板保持水平后，调节平衡螺母使指针位于刻度板中间位置，此时横梁保持水平；然后将危险液体倒入烧杯中，待液体平稳后，放置于托盘上，将砝码放置于另一个托盘，移动游码使得指针再次位于刻度板中间位置，即横梁保持水平，记录此时的读数m1；之后打开水龙头，危险液体部分流入量筒中，关闭水龙头，待液体平稳后，读出量筒中液体的体积v，再次重复上述的称重步骤后，记录读数m2，即可通过公式ρ＝(m1
‑
m2)/v得出危险液体的密度；上述步骤不需要学生手动将烧杯中的液体倒入量筒，避免了液体溢出而发生危险。
14.2、当液体加上烧杯的质量与砝码极限范围相差较大时，可以使用调节组件，改变两个托盘的力臂；此时向外拔出插销，滑块即可沿着横梁进行滑动，在插销对准圆形开口时即可停止滑动，松开插销，则插销在拉力弹簧作用下复位，再次重复上述称重步骤，即可得出液体加上烧杯的重量。
附图说明
15.图1为一种中学生物理密度天平的整体结构示意图；
16.图2为一种中学生物理密度天平的后视结构示意图；
17.图3为图1中a处结构放大示意图。
18.其中：1、底座；2、称重组件；201、托盘；202、刻度板；203、指针；204、标尺；205、游码；206、支撑板；207、连接轴；208、横梁；3、平衡组件；301、水平仪；302、平衡螺母；303、支撑轴 303；4、置物组件；401、砝码；402、槽盖；5、水龙头；6、调节组件；601、插销；602、拉力弹簧；603、圆形开口；604、滑块；7、量筒；8、烧杯。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1
‑
3，本实用新型提供的技术方案：一种中学生物理密度天平，包括底座1、量筒7和烧杯8，底座1为上窄下宽的梯形结构，底座1上表面设有一个放置槽和一个置物槽，放置槽用于承载量筒7；
21.底座1上表面设有称重组件2，称重组件2用于测量液体重量；称重组件2包括刻度板202、指针203、标尺204、游码205、支撑板 206、连接轴207和横梁208；支撑板206底端固定连接于底座1上表面，支撑板206顶端开设有圆形槽；连接轴207与圆形槽的内壁转动连接设置；横梁208通过连接轴207与支撑板206转动连接，横梁 208两端均固定连接有托盘201，横梁208靠近量筒7的一端设有烧杯8；指针203底部与连接轴207固定连接设置，刻度板202与支撑板206外表面固定连接设置；标尺204固定连接于支撑板206外表面，标尺204外表面设有矩形滑轨，游码205与矩形滑轨内壁滑动连接设置。
22.如此，将危险液体倒入烧杯8中，待液体平稳后，放置于托盘 201上，将砝码401放置于另一个托盘201，移动游码205使得指针 203再次位于刻度板202中间位置，即横梁208保持水平，记录此时的读数m1；之后打开水龙头5，危险液体部分流入量筒7中，关闭水龙头5，待液体平稳后，读出量筒7中液体的体积v，再次重复上述的称重步骤后，记录读数m2，即可通过公式ρ＝(m1
‑
m2)/v得出危险液体的密度。
23.其中，请参阅图1和2，底座1外表面设有平衡组件3，平衡组件3包括两个水平仪301、两个平衡螺母302和四个支撑轴303；两个水平仪301分别固定连接于底座1相邻的两侧，平衡螺母302分别与横梁208两端端面螺纹连接设置，四个支撑轴303均匀分布于底座 1下表面，支撑轴303与底座1下表面螺纹连接设置。
24.如此，在天平测量重量之前，调节四个支撑轴303使两个水平仪 301均处于水平状态，在底座1保持水平后，调节平衡螺母302使指针203位于刻度板202中间位置，此时横梁208保持水平。
25.其中，请参阅图1，置物槽内部设有置物组件4，置物组件4 包括砝码401和槽盖402；浅槽底部设有圆形槽，砝码401设置于圆形槽内部，槽盖402与浅槽内表面转动连接设置。
26.如此，设置置物槽易于收纳砝码401，很好地避免了砝码401的丢失，增加了天平使用寿命。
27.其中，请参阅图1和3，横梁208外表面设有调节组件6和托盘 201，调节组件6包括插销601、拉力弹簧602、圆形开口603和滑块604；滑块604套设于横梁208外表面，托盘201内承载有烧杯8；托盘201固定连接于滑块604顶端外表面，横梁208外表面对称均匀设置有多个圆形开口603，插销601贯穿滑块604的外表面并与圆形开口603内壁滑动连接设置，拉力弹簧602两端分别固定连接于滑块 604外表面和插销601的外表面。
28.如此，当液体加上烧杯8的质量与砝码401极限范围相差较大时，可以使用调节组件6，改变两个托盘201的力臂；此时向外拔出插销 601，滑块604即可沿着横梁208进行滑动，在插销601对准圆形开口603时即可停止滑动，松开插销601，则插销601在拉力弹簧602 作用下复位，再次重复上称重步骤，即可得出液体加上烧杯8的重量。
29.其中，请参阅图1和3，烧杯8外表面固定连接有水龙头5，且水龙头5与烧杯8的内部相连通。
30.如此，使用水龙头5可以之间使烧杯8中的液体流出至量筒7，避免了发生意外。
31.其中，请参阅图3，插销601的直径与圆形开口603内径相等。
32.如此，避免了托盘201在称重时发生晃动，提升了装置的精准度。
33.本说明书中未作详细描的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
34.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。