專利名稱：新型熱學(xué)多功能實驗儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及物理實驗的實驗儀器，尤其是涉及一種新型熱學(xué)多功能實驗 儀。
背景技術(shù)：
焦耳定律是初中物理一重要定律，但多年來，有關(guān)儀器產(chǎn)品始終達不到演示焦 耳定律的效果。若按教材中介紹的方案來做，從找器材、安裝、調(diào)試、搬運一直到實 驗，其過程很是麻煩費時費力，并且實驗效果不理想，還容易損壞儀器。所以學(xué)校幾乎 都不能做這一實驗，大多都是在黑板上畫實驗步驟，口頭上講解，然后就是靠學(xué)生機械 記憶默認實驗所得的規(guī)律。廣大教師迫切需要一套簡單、實用、快捷能充分演示焦耳定 律的好儀器。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有初中物理教學(xué)時，焦耳定律實驗沒有現(xiàn)成的儀器， 按教材中介紹的方案來做費時費力，而且操作復(fù)雜、儀器易損壞、演示時間長，課堂效 率低等技術(shù)問題。同時本實用新型還能演示物質(zhì)的熱脹冷縮，熱源對外有輻射熱及不同 顏色的物體對輻射熱的吸收等實驗。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是該新型熱學(xué)多功能 實驗儀包括底座、U形管，底座左右端各設(shè)有一接線柱，底座上設(shè)有支架板，支架板上 標有刻度，所述支架板的刻度面的左右邊各對稱設(shè)有U形管，支架板頂部設(shè)有輻射燈， 輻射燈左側(cè)設(shè)有白色玻璃泡，右側(cè)設(shè)有黑色玻璃泡，兩玻璃泡內(nèi)均設(shè)有電阻絲，其中白 色玻璃泡通過連接管路與左U形管的一端口連接，黑色玻璃泡通過連接管路與右U形管 的一端口連接，黑色玻璃泡與白色玻璃泡內(nèi)的電阻絲串聯(lián)，其兩接線端分別與接線柱連 接。作為優(yōu)選，所述連接管路中設(shè)有三通管，該三通管的一管端設(shè)有塞子。作為優(yōu)選，所述黑色玻璃泡的電阻絲阻值為500 Ω，白色玻璃泡的電阻絲阻值為 1000 Ω。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、性能穩(wěn)定、使用時攜帶方便等特點。應(yīng)用 本實用新型做實驗，簡單、直觀、且演示器操作方便，維護容易，并且能夠快速完成多 組實驗，使學(xué)生快速理解焦耳定律。此外，本實用新型使用氣體作受熱物質(zhì)，其實驗效 果明顯、易于觀察、并節(jié)約了原料、縮短了演示時間，提高了課堂效率，因此市場前景 廣闊。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說 明。[0009]


圖1是本實用新型的主視圖。[0010]圖2是本實用新型的后視圖。[0011]圖3是焦耳定律實驗的電路圖。
具體實施方式
[0012]
圖1是本實用新型的主視圖。由
圖1可知，本實用新型新型熱學(xué)多功能實驗儀 主要包括底座1、支架板11、固定板7等。其中底座1上設(shè)有支架板11，該支架板11上 標有刻度；所述支架板11刻度面的左右邊對稱設(shè)有口徑為5mm的U形管8、81，該U形 管8、81—端開口，另一端與連接管路14、15連通。所述連接管路14、15中設(shè)有三通 管6、61，該三通管6、61的其中一管端設(shè)有軟木塞3、31。支架板11頂部設(shè)有固定板 7,該固定板7中部設(shè)有固定輻射燈9的燈座10，輻射燈座10左側(cè)設(shè)有白色玻璃泡5，右 側(cè)設(shè)有黑色玻璃泡12。所述白色玻璃泡5底部設(shè)有玻璃管4，該玻璃管4通過連接管路 14與左U形管8的一端口連接，黑色玻璃泡12底部設(shè)有玻璃管41，該玻璃管41通過連 接管路15與右U形管81的一端口連接。兩玻璃泡內(nèi)均設(shè)有電阻絲Rl、R2，其中黑色 玻璃泡12的電阻絲R2阻值為500 Ω，白色玻璃泡5的電阻絲Rl阻值為1000 Ω。[0013]圖2是本實用新型的后視圖。由圖2進一步可知，玻璃泡5、12底部設(shè)有電阻 絲Rl、R2的接線端，其中電阻絲Rl與R2通過導(dǎo)線串聯(lián)，且兩接線端分別與底座接線 柱2、21連接。固定架7中部的輻射座10上連接有帶交流插頭13的電線。[0014]實施例1:電流的熱效應(yīng)及焦耳定律實驗。實驗前，首先取下三通管6、61其中 一管端的軟木塞3、31，調(diào)節(jié)U形管8、81的液體使其液面與刻度面上的零刻度線相平， 然后塞緊軟木塞3、31。接著按圖3所示，用導(dǎo)線串聯(lián)電路，依次將電鍵K(斷開)、 8-12V學(xué)生電源Ε、滑動變阻器Ra(0-100 Ω，選擇接頭后將滑片置于該接法阻值較大 處)、安培表(100mA接線柱)連接并且與底座1上的接線柱2、21串聯(lián)。[0015]將電鍵K閉合，使其接通學(xué)生電源E，調(diào)節(jié)滑動變阻器Ra，觀察安培表示數(shù)， 使其在一個較小的電流值上。玻璃泡5、12內(nèi)的電阻絲Rl、R2通電后產(chǎn)生熱量Q，使 封閉在玻璃泡5、12內(nèi)的氣體受熱膨脹，從而推動U形管8、81內(nèi)液體向開口端移動。 通過比較觀察兩U形管8、81液面上升的高度，即可看出白色玻璃泡5(R1 = 1000Ω)所 接U形管8液面上升的高度比黑色玻璃泡12(R2 = 500 Ω)所接U形管81液面上升的要 高。故說明電流I 一定，電阻值R越大產(chǎn)生的熱量Q越多。[0016]調(diào)節(jié)滑動變阻器Ra，使其總電路的電阻值R變小，電流I變大，當電流值I變大 (觀察安培表)時，電阻絲Rl、R2會產(chǎn)生更多的熱量Q，使其玻璃泡5、12內(nèi)的氣體更 加膨脹，同時觀察兩U形管8、81，可看到U形管8、81內(nèi)的液面比之前升高了。從而 證明阻值R不變，電流I越大，電阻絲Rl、R2產(chǎn)生的熱量Q越大。[0017]保持電路中電流I、電阻值R都不變，增加通電時間Τ，同時觀察U形管8、81， 可看到U形管8、81內(nèi)液面還在不斷升高。因而證明電流I強度、電阻值Q保持不變， 通電時間T越長，所產(chǎn)生的熱量Q越大。最后可得出焦耳定律Q = I2RT。[0018]實施例2:物體(質(zhì))的熱脹冷縮實驗，以封閉在玻璃泡5、12內(nèi)的氣體為例。 在實驗開始時，首先取下三通管6、61—端的軟木塞3、31調(diào)節(jié)U形管8、81的液體使其 液面與刻度面上的零刻度線相平，然后塞緊軟木塞3、31。接著將雙手緊握任意顏色的玻璃泡5(或玻璃泡12)，很快便可以看到封閉在玻璃泡5 (或玻璃泡12)內(nèi)的氣體受熱膨張 后，推動U形管8(或U形管81)內(nèi)的液體向其另一端的開口出上升的現(xiàn)象，松開手后液 柱會慢慢下降。
實施例3:熱的輻射傳播及其物體吸熱的本領(lǐng)與物體顏色的關(guān)系實驗。實驗 時，首先取下三通管6、61 —管端的軟木塞3、31調(diào)節(jié)U形管8、81的液體使其液面與刻 度面上的零刻度線相平，然后塞緊軟木塞3、31。將輻射燈9電源插頭13插進220V電 源插座上，一會兒后便可看見黑色玻璃泡12所接的U形管81內(nèi)液柱變化快，白色玻璃泡 5所接的U形管8內(nèi)液柱變化慢。由此可知，輻射燈9產(chǎn)生的輻射熱，黑色玻璃泡12吸 收的多，白色玻璃泡5吸收的少。
權(quán)利要求1.一種新型熱學(xué)多功能實驗儀，包括底座、U形管，其特征是所述底座左右端各設(shè)有 一接線柱，底座上設(shè)有支架板，支架板上標有刻度，所述支架板的刻度面的左右邊各對 稱設(shè)有u形管，支架板頂部設(shè)有輻射燈，輻射燈左側(cè)設(shè)有白色玻璃泡，右側(cè)設(shè)有黑色玻 璃泡，兩玻璃泡內(nèi)均設(shè)有電阻絲，其中白色玻璃泡通過連接管路與左u形管的一端口連 接，黑色玻璃泡通過連接管路與右u形管的一端口連接，黑色玻璃泡與白色玻璃泡內(nèi)的 電阻絲串聯(lián)，其兩接線端分別與接線柱連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型熱學(xué)多功能實驗儀，其特征是所述連接管路中設(shè)有 三通管，該三通管的一管端設(shè)有塞子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型熱學(xué)多功能實驗儀，其特征是所述黑色玻璃泡的電 阻絲阻值為500 Q，白色玻璃泡的電阻絲阻值為1000 Q。
專利摘要一種新型熱學(xué)多功能實驗儀，包括底座、U形管，所述底座左右端各設(shè)有一接線柱，底座上設(shè)有支架板，支架板上標有刻度，所述支架板的刻度面的左右邊各對稱設(shè)有U形管，支架板頂部設(shè)有輻射燈，輻射燈左側(cè)設(shè)有白色玻璃泡，右側(cè)設(shè)有黑色玻璃泡，兩玻璃泡內(nèi)均設(shè)有電阻絲，其中白色玻璃泡通過連接管路與左U形管的一端口連接，黑色玻璃泡通過連接管路與右U形管的一端口連接，黑色玻璃泡與白色玻璃泡內(nèi)的電阻絲串聯(lián)，其兩接線端分別與接線柱連接。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、性能穩(wěn)定、使用時攜帶方便等特點。應(yīng)用本實用新型做實驗，簡單、直觀、且演示器操作方便，維護容易，并且能夠快速完成多組實驗，使學(xué)生快速理解焦耳定律。
文檔編號G09B23/16GK201804482SQ20102050313
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月21日
發(fā)明者鄒崇毓 申請人:鄒崇毓