一種速熔式焦耳定律實驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種速熔式焦耳定律實驗裝置，屬于教學(xué)器材領(lǐng)域，由電熱管和速熔件組成，在耐高溫絕緣管上繞制電熱絲制成電熱管,并將電熱絲的兩端與接線端子相連接,用熔點為38~200攝氏度的固體材料制成管狀或棒狀速熔件,將速熔件置于電熱管中,當電熱管有電流通過時,產(chǎn)生熱量將速熔件熔化后從出口排出,觀察速熔件熔化時下降的高度多少就可以判定電熱絲發(fā)熱量的大小,只要制成不同阻值的電熱管,再通過不同的電流和不同的通電時間,就可以完成焦耳定律實驗的全部項目,具有可視性好,學(xué)生能直接感知熱量產(chǎn)生的過程,適合教師和學(xué)生做實驗。
【專利說明】
一種速熔式焦耳定律實驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種教學(xué)器材，具體涉及一種速熔式焦耳定律實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我們知道，焦耳定律是揭示通電導(dǎo)體產(chǎn)生電熱效應(yīng)的一個重要定律，表達式為:Q=I2Rt,表示當導(dǎo)體有電流通過時，產(chǎn)生的熱量Q與電流I的平方成正比，與導(dǎo)體電阻R的大小成正比，與通電的時間t的長短成正比，在中學(xué)物理課教學(xué)中，要求教師用實驗方法演示給學(xué)生看，在大多數(shù)物理教材中，只介紹了用電阻絲將瓶中的煤油或酒精加熱，用溫度計顯示煤油或酒精升溫快慢的實驗方法，這種實驗方法的缺點是:加熱時間長，升溫慢，溫度計可視范圍小，很少被采用，市場上流行一種用電阻絲加熱密封容器中的空氣的實驗裝置，中國專利申請?zhí)枮?01120267746.0名稱為新型焦耳定律實驗器，就是典型的一種，其工作原理是:當密封容器中的空氣通電加熱時，空氣受熱膨脹后推動U形管中的液面升高，用液面升高的多少來間接判斷熱量的多少，這種實驗方法的缺點是:學(xué)生只能通過想象，電阻絲發(fā)熱會讓空氣膨脹，空氣膨脹后會推動U形管中的液面升高，學(xué)生無法感知熱的效果，存在不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種速熔式焦耳定律實驗裝置，它由電熱管和速熔件組成，將速熔件插在電熱管中，當電熱管通電時產(chǎn)生熱量會將速熔件熔化，并從出口排出，觀察速熔件下降高度的多少就可以判定產(chǎn)生熱量的多少，采用不同電阻值的電熱管，改變電流的大小，改變通電時間的長短，就可以完成焦耳定律實驗的全部項目，具有可視性好，學(xué)生可以直接感知熱效應(yīng)的效果，適合教師和學(xué)生做實驗。
[0004]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)；
[0005]—種速熔式焦耳定律實驗裝置，由電熱管和速熔件組成，在耐高溫絕緣管上繞制電熱絲制成電熱管，并將電熱絲的兩端與接線端子相連接，用熔點為38?200攝氏度的固體材料制成管狀或棒狀速熔件，將速熔件置于電熱管中。
[0006]電熱管中設(shè)有集熱金屬管，便于聚集熱量。
[0007]電熱管中設(shè)有出口，便于熔化的速熔件從出口排出。
[0008]電熱絲的電阻值大小不相同，便于做不同實驗時選用。
[0009]熔點為40?200攝氏度的固體材料采用蠟，樹脂或塑料。
[0010]速熔件側(cè)面設(shè)有可移動的刻度標尺，便于讀出速熔件下降的高度。
[0011 ]電熱管下端設(shè)有容納速熔件的容器，可以容納排出的速熔件。
[0012]本實用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點是:
[0013]I可視性好。
[0014]2學(xué)生可以直接感知電熱效應(yīng)。
[0015]3實驗過程短。
[0016]【附圖說明】:
[0017]圖1是一種速熔式焦耳定律實驗裝置的剖面示意圖；
[0018]圖2是蠟制速熔式焦耳定律實驗裝置的實施例；
[0019]圖3是蠟制速熔式焦耳定律實驗裝置的實施例電路圖；
[0020]圖4是三單元速熔式焦耳定律實驗裝置的電路圖。
[0021]【具體實施方式】:
[0022]下面結(jié)合【具體實施方式】及附圖，詳細描述本實用新型的一種速熔式焦耳定律實驗裝置:
[0023]圖1是一種速熔式焦耳定律實驗裝置的剖面示意圖:
[0024]圖1中，0-5是可移動的刻度標尺，6是電熱絲，7是接線端子，8是容器，9是出口，10是耐高溫絕緣管，11是集熱金屬管，12是速熔件；
[0025]圖2是蠟制速熔式焦耳定律實驗裝置的實施例:
[0026]圖2中，0-5是可移動的刻度標尺，7是接線端子，8是容器，9是出口，12是速熔件，13是實驗板，14是電熱管；
[0027]圖3是蠟制速熔式焦耳定律實驗裝置的電路圖:
[0028]圖3中，R1和R2都是電阻，但電阻值不同，U1是電源；
[0029]圖4是三單元速熔式焦耳定律實驗裝置的電路圖:
[0030]圖4中，R3，R4，R5和R6都是電阻，其中，R3大于R4，R4等于R5，R6等于或大于R5，U2是電源；
[0031]在圖2的蠟制速熔式焦耳定律實驗裝置的實施例，圖3的蠟制速熔式焦耳定律實驗裝置的實施例電路圖中，在實驗板13上裝有兩個單元速熔式焦耳定律實驗裝置，這種蠟制速熔式焦耳定律實驗裝置，采用蠟制速熔件，采用熔點為38-68攝氏度的蠟為原材料，將這種蠟制成管狀或棒狀速熔件，開始實驗前，首先將蠟制速熔件12插入電熱管14中，調(diào)整可移動的刻度標尺0-5，讓蠟制速熔件12的頂端同可移動的刻度標尺0-5的零刻度對齊，并將兩個電熱管14接成串聯(lián)，這兩個電熱管14的電阻值Rl和R2不同，串聯(lián)后將兩個接線端子7接在電源Ul上，立刻有電流通過電熱管14，產(chǎn)生熱量讓蠟制速熔件12開始熔化，高度開始下降，熔化的蠟從出口9排出，流入容器8中，經(jīng)過3-8分鐘時間，從可移動的刻度標尺0-5上可以讀出兩個蠟制速熔件12的下降高度不相同，電阻值較大的下降更多，由此證明:當電流和時間相同的條件下，電阻值越大產(chǎn)生的熱量越多，除此之外，還可改變電阻大小，改變電流大小，改變通電時間，改變串并聯(lián)連接方式，就可以完成焦耳定律實驗的全部項目。
[0032]在圖4的三單元速熔式焦耳定律實驗裝置的電路圖中，有三個單元，R3，R4，R5和R6都是電阻，但只有R3，R4，R5三個是電熱管的電阻，R6是并聯(lián)在R5上的外接電阻，R6發(fā)熱時不會將蠟熔化，其中，R3大于R4，R4等于R5，R6等于或大于R5，U2是電源，當電源U2接通后，R3，R4，R5上都會產(chǎn)生熱量，由于R3大于R4，它們是串聯(lián)關(guān)系，電流相等，電阻值大的R3產(chǎn)生的熱量更多，由此證明:當電流和時間相同的條件下，電阻值越大產(chǎn)生的熱量越多。
[0033]雖然R4等于R5，但由于R5上的電流被R6分走一部分，使R5上的電流小于R4上的電流，電流較大的R4產(chǎn)生的熱量更多，由此證明:當電阻和時間相同的條件下，電流越大產(chǎn)生的熱量越多。
[0034]由于以上實驗要花費幾分鐘時間，在這幾分鐘時間內(nèi)，可以觀察到，時間越長產(chǎn)生的熱量越多，到此為止，這種三單元速熔式焦耳定律實驗裝置，只要做一次操作實驗，就可以完成焦耳定律實驗的全部項目，節(jié)省時間。
【主權(quán)項】
1.一種速熔式焦耳定律實驗裝置，由電熱管和速熔件組成，其特征在于:在耐高溫絕緣管上繞制電熱絲制成電熱管，并將電熱絲的兩端與接線端子相連接，用熔點為38?200攝氏度的固體材料制成管狀或棒狀速熔件，將速熔件置于電熱管中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種速熔式焦耳定律實驗裝置，其特征在于:所述的電熱管中設(shè)有集熱金屬管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種速熔式焦耳定律實驗裝置，其特征在于:所述的電熱管中設(shè)有出口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種速熔式焦耳定律實驗裝置，其特征在于:所述的電熱絲的電阻值大小不相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種速熔式焦耳定律實驗裝置，其特征在于:所述的熔點為38?200攝氏度的固體材料采用蠟，樹脂或塑料。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種速熔式焦耳定律實驗裝置，其特征在于:所述的速熔件側(cè)面設(shè)有可移動的刻度標尺。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種速熔式焦耳定律實驗裝置，其特征在于:所述電熱管下端設(shè)有容納速熔件的容器。
【文檔編號】G09B23/18GK205541585SQ201620129344
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月20日
【發(fā)明人】王文渭
【申請人】王文渭