專(zhuān)利名稱(chēng)：帶風(fēng)扇式溫度數(shù)顯型蓋呂薩克定律演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)儀器，特別是一種帶風(fēng)扇式溫度數(shù)顯型蓋呂薩克定律演示器。
背景技術(shù)：
在新編普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物理》選修3-3冊(cè)中，講授蓋“蓋呂薩克定律”時(shí)，需要進(jìn)行探究演示實(shí)驗(yàn)。探究蓋呂薩克定律是高中物理教學(xué)內(nèi)容，但是，建國(guó)以來(lái)一直沒(méi)有專(zhuān)用儀器，教育部以前的配備教學(xué)儀器目錄中，采用“氣體定律演示器”來(lái)做實(shí)驗(yàn)。由于“氣體定律演示器”專(zhuān)用性不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)誤差較大，可見(jiàn)度不高，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。2010年教育部頒布新的普通高中理科教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，新増了蓋呂薩克定律演示器項(xiàng)目。該教學(xué)專(zhuān)用儀器目前國(guó) 內(nèi)尚無(wú)定型廣品。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種專(zhuān)用性強(qiáng)、可見(jiàn)度高、精確度高的帶風(fēng)扇式溫度數(shù)顯型蓋呂薩克定律演示器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案帶風(fēng)扇式溫度數(shù)顯型蓋呂薩克定律演示器，包括底座，底座上設(shè)有壓強(qiáng)傳遞系統(tǒng)、氣體體積測(cè)試系統(tǒng)和溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)；壓強(qiáng)傳遞系統(tǒng)包括由透明材料制成的貯氣室，貯氣室上部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)排氣管，貯氣室下部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)排水管，進(jìn)排氣管上設(shè)有進(jìn)排氣閥，進(jìn)排水管上設(shè)有進(jìn)排水閥，貯氣室內(nèi)設(shè)有電加熱器和小電扇，小電扇位于電加熱器上方，忙氣室頂部設(shè)有分別與電加熱器和小電扇連接的接線柱；氣體體積測(cè)試系統(tǒng)包括由透明材料制成的且頂部敞口的顯示導(dǎo)管，顯示導(dǎo)管側(cè)部設(shè)有用于標(biāo)示顯示導(dǎo)管刻度的刻度板，顯示導(dǎo)管的下部通過(guò)一根連接管與貯氣室的下部連通；溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器、微處理器和溫度數(shù)顯屏，溫度傳感器設(shè)在貯氣室內(nèi)并位于電加熱器下方，溫度傳感器和溫度數(shù)顯屏分別與微處理器的輸入端和輸出端連接。在課堂上演示時(shí)，開(kāi)啟進(jìn)排水閥和進(jìn)排氣閥，通過(guò)進(jìn)排水管向貯氣室內(nèi)充入一定量的水，貯氣室內(nèi)的水通過(guò)連接管進(jìn)入到顯示導(dǎo)管內(nèi)，此時(shí)貯氣室內(nèi)的水面和顯示導(dǎo)管內(nèi)的水面高度相同，然后關(guān)閉進(jìn)排氣閥和進(jìn)排水閥，接著電加熱器和小電扇工作將貯氣室內(nèi)的空氣加熱膨脹，小電扇將貯氣室內(nèi)的冷熱空氣混合均勻，受熱膨脹的氣體推動(dòng)貯氣室內(nèi)的水通過(guò)連接管進(jìn)入到顯示導(dǎo)管內(nèi)，水柱在顯示導(dǎo)管內(nèi)升高，根據(jù)水柱在顯示導(dǎo)管由升高到初始位置之間的高度，可以計(jì)算出貯氣室內(nèi)氣體膨脹的體積，同時(shí)溫度傳感器將采集到貯氣室內(nèi)空氣的溫度信號(hào)輸送到微處理器，微處理器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)在溫度數(shù)顯屏上顯示出具體溫度數(shù)值。根據(jù)測(cè)試到的數(shù)值，任意取10組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，可以確定一定質(zhì)量的某種氣體，在所受壓強(qiáng)不變的情況下，溫度T與體積V成正比，平均誤差小于I. 0%。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、專(zhuān)用性強(qiáng)，演示一定質(zhì)量的某種氣體，在所受壓強(qiáng)不變的情況下，溫度T與體積V成正比的關(guān)系，具有極強(qiáng)的可見(jiàn)度，效果明顯且穩(wěn)定，充分提高了教學(xué)效果，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，帶風(fēng)扇式溫度數(shù)顯型蓋呂薩克定律演示器，包括底座1，底座I上設(shè)有壓強(qiáng)傳遞系統(tǒng)、氣體體積測(cè)試系統(tǒng)和溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)；壓強(qiáng)傳遞系統(tǒng)包括由透明材料制成的貯氣室2，貯氣室2上部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)排氣管3，貯氣室2下部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)排水管4，進(jìn)排氣管3上設(shè)有進(jìn)排氣閥5，進(jìn)排水管4上設(shè)有進(jìn)排水閥6，貯氣室2內(nèi)設(shè)有電加熱器7和小電扇8，小電扇8位于電加熱器7上方，貯氣室2頂部設(shè)有分別與電加熱器7和小電扇8連接的接線柱9 ；氣體體積測(cè)試系統(tǒng)包括由透明材料制成的且頂部敞口的顯示導(dǎo)管10，顯示導(dǎo)管10側(cè)部設(shè)有用于標(biāo)示顯示導(dǎo)管10刻度的刻度板11，顯示導(dǎo)管10的下部通過(guò)一根連接管12與貯氣室2的下部連通；顯示導(dǎo)管10頂部敞口，確保貯氣室2內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持恒定。溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器13、微處理器14和溫度數(shù)顯屏15，溫度傳感器13設(shè)在貯氣室2內(nèi)并位于電加熱器7下方，溫度傳感器13和溫度數(shù)顯屏15分別與微處理器14的輸入端和輸出端連接。貯氣室2用透明材料制造，有效高度不小于400_，壁厚不小于3_ ;可見(jiàn)度較高，氣體體積變化測(cè)試精確?？潭劝?1緊貼在透明材料制成的顯示導(dǎo)管10兩側(cè)，按氣體體積變化分度100等分自上而下設(shè)置刻度，每10等分標(biāo)有數(shù)值，讀取方便，計(jì)算簡(jiǎn)便。壓強(qiáng)傳遞采用液壓傳遞方式，克服了現(xiàn)有的“氣體定律演示器”的貯氣柱較短，用活塞加壓，摩擦生熱影響氣體溫度變化，造成實(shí)驗(yàn)誤差較大的缺陷。本實(shí)用新型的貯氣室2由透明材料制造，用液體加壓，壓強(qiáng)傳遞過(guò)程清晰可見(jiàn)，控制平穩(wěn)，取值精確。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置中有用汞(水銀)柱顯示體積變化的，本實(shí)用新型采用水作為媒介，更加安全環(huán)保。在課堂上演示時(shí)，開(kāi)啟進(jìn)排水閥6和進(jìn)排氣閥5，通過(guò)進(jìn)排水管4向貯氣室2內(nèi)充入一定量的水，貯氣室2內(nèi)的水通過(guò)連接管12進(jìn)入到顯示導(dǎo)管10內(nèi)，此時(shí)貯氣室2內(nèi)的水面和顯示導(dǎo)管10內(nèi)的水面高度相同，然后關(guān)閉進(jìn)排氣閥5和進(jìn)排水閥6，接著電加熱器7和小電扇8工作將貯氣室2內(nèi)的空氣加熱膨脹，小電扇8將貯氣室2內(nèi)的冷熱空氣混合均勻，受熱膨脹的氣體推動(dòng)貯氣室2內(nèi)的水通過(guò)連接管12進(jìn)入到顯示導(dǎo)管10內(nèi)，水柱在顯示導(dǎo)管10內(nèi)升高，根據(jù)水柱在顯示導(dǎo)管10由升高到初始位置之間的高度，可以計(jì)算出貯氣室2內(nèi)氣體膨脹的體積，同時(shí)溫度傳感器13將采集到貯氣室2內(nèi)空氣的溫度信號(hào)輸送到微處理器14，微處理器14將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)在溫度數(shù)顯屏15上顯示出具體溫度數(shù)值。根據(jù)測(cè)試到的數(shù)值，任意取10組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，可以確定一定質(zhì)量的某種氣體，在所受壓強(qiáng)不變的情況下，溫度T與體積V成正比， 平均誤差小于I. 0%。
權(quán)利要求1.帶風(fēng)扇式溫度數(shù)顯型蓋呂薩克定律演示器，其特征在于包括底座，底座上設(shè)有壓強(qiáng)傳遞系統(tǒng)、氣體體積測(cè)試系統(tǒng)和溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)； 壓強(qiáng)傳遞系統(tǒng)包括由透明材料制成的貯氣室，貯氣室上部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)排氣管，貯氣室下部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)排水管，進(jìn)排氣管上設(shè)有進(jìn)排氣閥，進(jìn)排水管上設(shè)有進(jìn)排水閥，貯氣室內(nèi)設(shè)有電加熱器和小電扇，小電扇位于電加熱器上方，忙氣室頂部設(shè)有分別與電加熱器和小電扇連接的接線柱；氣體體積測(cè)試系統(tǒng)包括由透明材料制成的且頂部敞口的顯示導(dǎo)管，顯示導(dǎo)管側(cè)部設(shè)有用于標(biāo)示顯示導(dǎo)管刻度的刻度板，顯示導(dǎo)管的下部通過(guò)一根連接管與貯氣室的下部連通；溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器、微處理器和溫度數(shù)顯屏，溫度傳感器設(shè)在貯氣室內(nèi)并位于電加熱器下方，溫度傳感器和溫度數(shù)顯屏分別與微處理器的輸入端和輸出端連接。
專(zhuān)利摘要帶風(fēng)扇式溫度數(shù)顯型蓋呂薩克定律演示器，包括底座，底座上設(shè)有壓強(qiáng)傳遞系統(tǒng)、氣體體積測(cè)試系統(tǒng)和溫度數(shù)字顯示系統(tǒng)；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、專(zhuān)用性強(qiáng)，演示一定質(zhì)量的某種氣體，在所受壓強(qiáng)不變的情況下，溫度T與體積V成正比的關(guān)系，具有極強(qiáng)的可見(jiàn)度，效果明顯且穩(wěn)定，充分提高了教學(xué)效果，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G09B23/12GK202662190SQ20122034270
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者翁華先, 高福欣, 鄧瑞杰 申請(qǐng)人:鄭州利生科教設(shè)備有限公司