溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于物理教學用具，具體是一種溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器。
【背景技術】
[0002]在新編義務教育課程標準實驗教科書《物理》九年級第十六章第二節(jié)“內(nèi)能”中，講授“物體內(nèi)能的改變”，其中，“做功改變物體的內(nèi)能”有二個演示實驗:一是用空氣壓縮引火儀演示“空氣被壓縮時內(nèi)能增大”;一是用“成霧法”演示“空氣推動塞子時，內(nèi)能減少”?！俺伸F法”作為內(nèi)能減少溫度降低的一種顯示方法，有很多疑問沒解決:由于溫度降低并不是成霧的唯一原因，故成霧也不是溫度降低的必然結果。所以這種實驗方案雖然操作性強，但在科學性上是不嚴密的。
[0003]在全日制普通高中教科書(必修加選修)《物理》第二冊第十一章第四節(jié)“物體的內(nèi)能”中，講授“改變內(nèi)能的兩種方式”，有二個演示實驗:一是用空氣壓縮引火儀演示“壓縮氣體做功，氣體內(nèi)能增加”；一是用“一支靈敏溫度計和一根氣針”通過向厚壁容器內(nèi)打氣，增大容器內(nèi)的壓強，“讓氣體沖開膠塞”，使“溫度計的示數(shù)明顯變小”，從而演示“氣體對外做功，內(nèi)能減少”。采用靈敏溫度計、氣針、厚壁容器和膠塞來做實驗，讓氣體沖開膠塞，使溫度計示數(shù)明顯變小，這種實驗方案科學增強，但是可操作性不強，實驗裝置很難控制。
[0004]申請?zhí)枮?01020619732.6的中國專利公開了一種氣體做功內(nèi)能改變演示器，儲氣罐連接的氣管上設有氣壓表，觀察不方便，影響學生實驗效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種便于觀察、實驗精度高、科學性和操作性強的溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器。
[0006]本實用新型采用以下技術方案實現(xiàn)上述目的:溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器，包括底座，底座上設有背板、氣室和貯氣筒，貯氣筒內(nèi)設有熱敏電阻和壓力傳感器，熱敏電阻和壓力傳感器連接微處理器，微處理器與溫度顯示屏、壓強顯示屏相連，溫度顯示屏、壓強顯示屏設置在背板上，貯氣筒一端連有帶單向閥的進氣管，另一端通過帶操作閥的連接管連接氣室，氣室內(nèi)設有活塞。
[0007]所述單向閥為車用氣門芯。
[0008]活塞頂部設有掛環(huán)，活塞通過連接繩與氣室連接。
[0009]貯氣筒和氣室由透明亞克力玻璃制成。
[0010]本實用新型既能做氣體對外做功內(nèi)能減少、溫度下降的演示實驗，又能做氣體被壓縮內(nèi)能增加、溫度升高的實驗，兩個實驗可以連續(xù)做，單個實驗溫度變化幅度大于10°c，實驗效果明顯。設計有做功氣室與活塞，活塞沖出氣室，氣體做功效果明顯，貯氣筒和氣室由透明亞克力玻璃制成，溫度和壓強采用數(shù)顯屏，有利于觀察實驗效果和控制氣體做功。活塞通過連接繩與氣室連接，氣體做功，活塞沖出氣室，連接繩控制活塞的飛出距離，保證實驗人員的人身安全。進氣管口設車用氣門芯，既可以用打氣筒向貯氣筒內(nèi)打氣，使用方便，又可以通過車用氣門芯頂桿將貯氣筒內(nèi)氣體緩慢放出，觀察氣體壓強變化效果明顯，確保實驗更順利的進行。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器，包括包括底座1，底座I上設有背板2、氣室3和IC氣筒4，IC氣筒4內(nèi)設有熱敏電阻5和壓力傳感器6，熱敏電阻5和壓力傳感器6連接微處理器7，微處理器7與溫度顯示屏8、壓強顯示屏9相連，溫度顯示屏、壓強顯示屏設置在背板上，貯氣筒4 一端連有帶單向閥13的進氣管12，所述單向閥12為車用氣門芯，另一端通過帶操作閥10的連接管11連接氣室3，氣室3內(nèi)設有活塞14，氣體做功，活塞沖出氣室，氣體做功效果明顯易觀察；活塞頂部設有掛環(huán)，活塞通過連接繩與氣室連接，控制活塞的飛出距離，保證實驗人員的人身安全；貯氣筒和氣室由透明亞克力玻璃制成，便于觀察氣體做功。
[0013]熱敏電阻和壓力傳感器均固定密封在貯氣筒內(nèi)，熱敏電阻采集的阻值，通過微處理器轉換成溫度在溫度數(shù)顯表上顯示，壓力傳感器采集的壓力信號通過微處理器轉化成壓強數(shù)字信號，直接在壓強數(shù)顯表上顯示氣體壓強大小，氣體溫度變化情況觀察方便，完善演示實驗效果。
[0014]熱敏電阻器選用直熱式負溫度系數(shù)熱敏電阻器，在溫度為15-35?范圍內(nèi)，熱敏電阻的阻值隨溫度變化應有單向明顯變化。
[0015]本實用新型可以演示兩種實驗:1.演示壓縮氣體做功，氣體內(nèi)能增加:關閉操作閥，向貯氣筒內(nèi)打氣，溫度顯示屏的示值明顯升高，當貯氣筒內(nèi)壓力達到0.15Mpa時，溫度顯示屏的示值比環(huán)境溫度值升高不少于5 °C。
[0016]演示氣體對外做功，氣體內(nèi)能減少:在上述實驗的基礎上，當打開操作閥時，氣體使活塞迅速升高，沖出氣室；同時，貯氣筒內(nèi)壓力示值回零；溫度顯示屏的示值明顯下降，最低達到小于環(huán)境溫度值5°C以上。
【主權項】
1.溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器，包括底座，底座上設有背板、氣室和貯氣筒，其特征在于:貯氣筒內(nèi)設有熱敏電阻和壓力傳感器，熱敏電阻和壓力傳感器連接微處理器，微處理器與溫度顯示屏、壓強顯示屏相連，溫度顯示屏、壓強顯示屏設置在背板上，貯氣筒一端連有帶單向閥的進氣管，另一端通過帶操作閥的連接管連接氣室，氣室內(nèi)設有活塞。
2.根據(jù)權利要求1所述溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器，其特征在于:所述單向閥為車用氣門芯。
3.根據(jù)權利要求1所述溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器，其特征在于:活塞頂部設有掛環(huán)，活塞通過連接繩與氣室連接。
4.根據(jù)權利要求1所述溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器，其特征在于:貯氣筒和氣室由透明亞克力玻璃制成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種溫度壓強數(shù)顯型氣體做功內(nèi)能減少演示器，包括底座，底座上設有背板、氣室和貯氣筒，貯氣筒內(nèi)設有熱敏電阻和壓力傳感器，熱敏電阻和壓力傳感器連接微處理器，微處理器與溫度顯示屏、壓強顯示屏相連，溫度顯示屏、壓強顯示屏設置在背板上，貯氣筒一端連有帶單向閥的進氣管，另一端通過帶操作閥的連接管連接氣室，氣室內(nèi)設有活塞。本實用新型既能演示氣體對外做功內(nèi)能減少、溫度下降，又能做氣體被壓縮內(nèi)能增加、溫度升高的實驗，單個實驗溫度變化幅度大于10℃，實驗效果明顯。溫度和壓強采用數(shù)顯屏，有利于觀察實驗效果。設計有做功氣室與活塞，連接繩控制活塞的飛出距離，保證實驗人員的人身安全。
【IPC分類】G09B23-12
【公開號】CN204463603
【申請?zhí)枴緾N201520043088
【發(fā)明人】丁曉東, 武子文, 倪懿
【申請人】鄭州利生科教設備有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月22日