[0016] 下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
[0017] 如图1-图4所示，根据本发明实施例的浮力演示教具，包括承载机构1，所述承载机构1包括设置于桌面上的基座111，所述基座的左端部设置有立柱连接板122，所述立柱连接板122上设置有与所述基座111垂直的立柱121，所述立柱121的上端部设置有垂直于所述立柱121且向右侧水平延伸的横杆131，所述横杆131的最右端上平面设置有向所述横杆131左侧延伸的滑槽134，所述滑槽134的右侧边缘处的底部设置有防脱螺栓135，在所述基座111上位于所述立柱121的右侧设置有举升机构2，所述举升机构2包括与所述基座111固定的举升基座211，所述举升基座211的前侧面上设置有通孔216，所述举升基座211的上平面的左端和右端分别设置有左举升定位孔213和右举升定位孔212，所述举升基座211的上平面上且位于所述左举升定位孔213和所述右举升定位孔212之间设置有举升齿轮容纳槽214和中部举升孔215，所述中部举升孔215位于所述举升齿轮容纳槽214的右侧且两者连通设置，所述通孔216与所述举升齿轮容纳槽214连通设置，所述举升齿轮容纳槽214内设置有与所述举升齿轮容纳槽214大小和形状相适应的举升齿轮221，所述举升齿轮221沿周向设置有啮合齿且其圆心位置装配有举升齿轮轴222，所述举升齿轮轴222的一端穿过所述举升齿轮221的圆心与所述举升齿轮容纳槽214的对应内壁上的轴孔转动配合，所述举升齿轮轴222的另一端穿过所述通孔216与摇臂连接杆223的一个端部装配，所述摇臂连接杆223的另一端装配有举升摇臂224，所述举升齿轮221在与所述举升齿轮容纳槽214装配时的顶端低于所述举升齿轮容纳槽214的顶端，所述举升基座211上设置有与所述举升基座211上平面接触的举升台231，所述举升台231的下平面的左端和右端设置有分别与所述左举升定位孔
213和所述右举升定位孔212装配的左定位杆234）和右定位杆236，所述举升台231的下平面且位于所述左定位杆234和所述右定位杆236之间设置有与所述中部举升孔215装配的举升齿条杆235，所述举升齿条杆235的左侧设置有齿条2351，所述齿条2351与所述举升齿轮221上的啮合齿啮合，所述举升台231的上平面右侧设置有水杯固定槽233，所述水杯固定槽233上固定有开口朝上的方形水杯5，所述方形水杯5的左侧上端设置有出水口，所述出水口处连接有出水管，所述举升台231的上平面位于所述水杯固定槽233的左侧设置有量杯固定槽
232，所述量杯固定槽232上设置有开口朝上的量杯6，所述出水管伸入所述量杯6的开口，所述方形水杯5内装有纯净水，所述纯净水在所述方形水杯5内的高度与所述方形水杯5的出水口的最下端的高度相等，所述滑槽134上装配有与所述滑槽134滑动配合的重块测量机构
3，所述重块测量机构3包括测量机构本体311，所述测量机构本体311上设置有沿左右方向贯通的滑动开口312，所述滑动开口312的顶端设置有与所述滑槽134滑动装配的滑动凸起
313，所述测量机构本体311的上平面上设置有滑动手柄321，所述测量机构本体311的下平面上固连有电子秤一331，所述电子秤331的下平面设置有用于悬挂重块4的挂钩341，所述重块4与所述挂钩装配后且所述举升机构2位于最低点时所述重块的底面高于所述纯净水的水平面，且所述重块4的底面与所述纯净水水平面的距离小于所述举升齿条杆235的齿条
2351长度的五分之一，所述电子秤一331的前侧面上设置有用于显示所述重块重量的显示屏332，所述基座111上平面前部且位于所述举升机构2的右侧设置有电子秤二151。
[0018] 本发明的实施例中，横杆131的最右端上平面设置有向横杆131左侧延伸的滑槽134，滑槽134的长度可以根据重块4在方形水杯5上方的位置进行相应设计，需要保证重块4能够在方形水杯5的开口内自由移动即可，进行组装时，旋下滑槽134右端的防脱螺栓135，使横杆131的滑槽部分穿过测量机构本体311的滑动开口312，使滑动开口312上的滑动凸起
313与滑槽134滑动配合，之后拧紧防脱螺栓135，防止重块测量机构3脱落，此时重块测量机构3可以在滑槽134上自由滑动，通过滑动开口312上的滑动凸起313与滑槽134的配合，有效保证了二者之间连接的可靠性，同时重块测量机构3上设置有电子秤331，电子秤331上的显示屏332在重块4未与纯净水接触时显示一测量数值，举升机构2包括举升基座211、举升齿轮221以及举升台231等，通过摇动举升摇臂224，可以带动举升齿轮221转动，进而带动与之啮合的举升齿条杆235上下运动，当举升齿条杆向上运动时，可以使举升台231上的方形水杯5以及量杯6向上运动，进而使重块4进入水杯，以使水杯中的纯净水溢出，并流入量杯中，当重块下沉到合适位置时，电子秤331上的显示屏332显示重块4在浮力作用下的另一测量数值，此时实验结束，操作举升机构2下移至最低端，此时将量杯6至于电子秤二151上，此时第二显示屏152上即可显示出测量数值，该测量数值为电子秤二151的实测数值减去量杯6的重量，如果此测量数值等于电子秤一331的显示屏332在重块未与纯净水接触的显示数值减去实验结束时显示屏332的显示数值，则证明F浮=G排，（G排等于流入量杯6中的水的重量，F浮等于电子秤一331的显示屏332在重块未与纯净水接触的显示数值减去实验结束时显示屏332的显示数值，即重块在水中的浮力，）。
[0019] 需要说明的是，纯净水在方形水杯5内的高度与方形水杯5的出水口的最下端的高度相等，就是说方形水杯5中的纯净水刚好处于未流出状态，只要重块4与水平面一接触，纯净水即可通过出水管进入量杯，这样即可有效保证实验的精确度；另外重块4与挂钩341装配后且在举升机构2位于最低点时，重块4的底面高于纯净水的水平面，另外在重块4与挂钩341装配后且在举升机构2位于最低点时重块4的底面与所述纯净水水平面的距离小于举升齿条杆235的齿条2351长度的五分之一，这样，在操作举升摇臂224时，举升齿条杆235向上运动较小的距离即可使重块4与水平面接触，方便了实验的操作和进行。
[0020] 进一步地，如图1、图2所示，所述基座111上平面且位于所述电子秤二151的正后方设置有储物盒141，所述储物盒141的左上方设置有用于固定试剂瓶7的试剂瓶固定槽142，所述储物盒141的右上方设置有用于固定所述重块4的重块固定槽143。
[0021] 本发明的实施例中，电子秤二333的正后方设置有储物盒141，且两者均设置于举升机构2的右侧，这样有效保证了各部件组成在基座111上的紧凑合理的布置，并且储物盒141的左上方设置有用于固定试剂瓶7的试剂瓶固定槽142，储物盒141的右上方设置有用于固定所述重块4的重块固定槽143，这样的设置方便了实验结束后重块4的放置，且取放方便，同时试剂瓶7中可存放不同密度大小的液体，如盐水等，试验中可将方形水杯5中的纯净水替换成盐水，由此可使重块4在不同密度的液体中进行实验，增加实验的趣闻性。
[0022] 进一步地，如图2所示，所述所述立柱121与所述立柱连接板122一体成型，所述立柱连接板122与所述基座111通过螺栓固定。
[0023] 本发明的实施例中，立柱121与立柱连接板122一体成型，加工方便且制造成本低，同时立柱连接板122与基座111通过螺栓固定，保证了连接可靠性。
[0024] 进一步地，如图2所示，所述横杆131的左端部设置有横杆连接盒133，所述横杆连接盒133的左端面设置有螺栓孔，所述立柱121左侧上端面设置有螺纹孔，所述横杆连接盒133套装于所述立柱121的上端并通过连接螺栓132穿过所述螺栓孔和所述螺纹孔实现拧紧以固定所述立柱121和所述横杆131。
[0025] 进一步地，所述立柱121上端的右端面与所述横杆连接盒133的内壁通过焊接固定。
[0026] 在本发明的实施例中，由于横杆131右侧需要承担重块测量机构3的重量，且重块测量机构3的下方设置有重块4，横杆131右侧的负载较大，因此在保证横杆131本身强度的同时更需要保证横杆131与立柱121连接处的强度，本发明通过在横杆131的左端部设置有横杆连接盒133，横杆连接盒133套装于立柱121的上端，同时两者左端通过螺栓固定，其固定方式简单且牢固，横杆连接盒133与立柱121的右侧连接处由于横杆131的干涉，在不方便使用螺栓连接的情况下通过焊接固定，这样不仅增加了两者的连接面积，同时通过连接螺栓和焊接的双重固定，有效保证了横杆131与立柱121连接的可靠性。
[0027] 进一步地，所述滑槽134的长度与所述横杆131的总长度的比值在三分之二到四分之三之间，所述重块4的高度与所述举升齿条杆235的齿条2351长度的比值在二分之一到五分之四之间。
[0028] 本发明的实施例中，滑槽134的长度与横杆131的总长度的比值在三分之二到四分之三之间，这样可保证重块测量机构3在滑槽内的滑动距离，以进一步方便实验的操作；同时重块4的高度与举升齿条杆235的齿条2351长度的比值在二分之一到五分之四之间，这样既可保证重块4在纯净水中可以有足够的下沉距离，同时由于重块4与挂钩341装配后且在举升机构2位于最低点时重块4的底面与所述纯净水水平面的距离小于举升齿条杆235的齿条2351长度的五分之一，这样也保证了如果所选重块4的密度大于纯净水的密度时重块可完全沉入水中，以保证实验目的。
[0029] 进一步地，如图所示，所述基座111的底部前后方向设置有贯通所述基座111的开口一112，所述基座111的底部左右方向设置有贯通所述基座111的开口二113。
[0030] 由此，开口一112和开口二113的设计可以保证基座111与桌面的稳定接触。
[0031] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
