专利名称：新型热学多功能实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及物理实验的实验仪器，尤其是涉及一种新型热学多功能实验 仪。
背景技术：
焦耳定律是初中物理一重要定律，但多年来，有关仪器产品始终达不到演示焦 耳定律的效果。若按教材中介绍的方案来做，从找器材、安装、调试、搬运一直到实 验，其过程很是麻烦费时费力，并且实验效果不理想，还容易损坏仪器。所以学校几乎 都不能做这一实验，大多都是在黑板上画实验步骤，口头上讲解，然后就是靠学生机械 记忆默认实验所得的规律。广大教师迫切需要一套简单、实用、快捷能充分演示焦耳定 律的好仪器。
发明内容本实用新型主要是解决现有初中物理教学时，焦耳定律实验没有现成的仪器， 按教材中介绍的方案来做费时费力，而且操作复杂、仪器易损坏、演示时间长，课堂效 率低等技术问题。同时本实用新型还能演示物质的热胀冷缩，热源对外有辐射热及不同 颜色的物体对辐射热的吸收等实验。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是该新型热学多功能 实验仪包括底座、U形管，底座左右端各设有一接线柱，底座上设有支架板，支架板上 标有刻度，所述支架板的刻度面的左右边各对称设有U形管，支架板顶部设有辐射灯， 辐射灯左侧设有白色玻璃泡，右侧设有黑色玻璃泡，两玻璃泡内均设有电阻丝，其中白 色玻璃泡通过连接管路与左U形管的一端口连接，黑色玻璃泡通过连接管路与右U形管 的一端口连接，黑色玻璃泡与白色玻璃泡内的电阻丝串联，其两接线端分别与接线柱连 接。作为优选，所述连接管路中设有三通管，该三通管的一管端设有塞子。作为优选，所述黑色玻璃泡的电阻丝阻值为500 Ω，白色玻璃泡的电阻丝阻值为 1000 Ω。本实用新型具有结构紧凑、成本低、性能稳定、使用时携带方便等特点。应用 本实用新型做实验，简单、直观、且演示器操作方便，维护容易，并且能够快速完成多 组实验，使学生快速理解焦耳定律。此外，本实用新型使用气体作受热物质，其实验效 果明显、易于观察、并节约了原料、缩短了演示时间，提高了课堂效率，因此市场前景 广阔。
以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说 明。[0009]
图1是本实用新型的主视图。[0010]图2是本实用新型的后视图。[0011]图3是焦耳定律实验的电路图。
具体实施方式
[0012]
图1是本实用新型的主视图。由
图1可知，本实用新型新型热学多功能实验仪 主要包括底座1、支架板11、固定板7等。其中底座1上设有支架板11，该支架板11上 标有刻度；所述支架板11刻度面的左右边对称设有口径为5mm的U形管8、81，该U形 管8、81—端开口，另一端与连接管路14、15连通。所述连接管路14、15中设有三通 管6、61，该三通管6、61的其中一管端设有软木塞3、31。支架板11顶部设有固定板 7,该固定板7中部设有固定辐射灯9的灯座10，辐射灯座10左侧设有白色玻璃泡5，右 侧设有黑色玻璃泡12。所述白色玻璃泡5底部设有玻璃管4，该玻璃管4通过连接管路 14与左U形管8的一端口连接，黑色玻璃泡12底部设有玻璃管41，该玻璃管41通过连 接管路15与右U形管81的一端口连接。两玻璃泡内均设有电阻丝Rl、R2，其中黑色 玻璃泡12的电阻丝R2阻值为500 Ω，白色玻璃泡5的电阻丝Rl阻值为1000 Ω。[0013]图2是本实用新型的后视图。由图2进一步可知，玻璃泡5、12底部设有电阻 丝Rl、R2的接线端，其中电阻丝Rl与R2通过导线串联，且两接线端分别与底座接线 柱2、21连接。固定架7中部的辐射座10上连接有带交流插头13的电线。[0014]实施例1:电流的热效应及焦耳定律实验。实验前，首先取下三通管6、61其中 一管端的软木塞3、31，调节U形管8、81的液体使其液面与刻度面上的零刻度线相平， 然后塞紧软木塞3、31。接着按图3所示，用导线串联电路，依次将电键K(断开)、 8-12V学生电源Ε、滑动变阻器Ra(0-100 Ω，选择接头后将滑片置于该接法阻值较大 处)、安培表(100mA接线柱)连接并且与底座1上的接线柱2、21串联。[0015]将电键K闭合，使其接通学生电源E，调节滑动变阻器Ra，观察安培表示数， 使其在一个较小的电流值上。玻璃泡5、12内的电阻丝Rl、R2通电后产生热量Q，使 封闭在玻璃泡5、12内的气体受热膨胀，从而推动U形管8、81内液体向开口端移动。 通过比较观察两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。故说明电流I 一定，电阻值R越大产生的热量Q越多。[0016]调节滑动变阻器Ra，使其总电路的电阻值R变小，电流I变大，当电流值I变大 (观察安培表)时，电阻丝Rl、R2会产生更多的热量Q，使其玻璃泡5、12内的气体更 加膨胀，同时观察两U形管8、81，可看到U形管8、81内的液面比之前升高了。从而 证明阻值R不变，电流I越大，电阻丝Rl、R2产生的热量Q越大。[0017]保持电路中电流I、电阻值R都不变，增加通电时间Τ，同时观察U形管8、81， 可看到U形管8、81内液面还在不断升高。因而证明电流I强度、电阻值Q保持不变， 通电时间T越长，所产生的热量Q越大。最后可得出焦耳定律Q = I2RT。[0018]实施例2:物体(质)的热胀冷缩实验，以封闭在玻璃泡5、12内的气体为例。 在实验开始时，首先取下三通管6、61—端的软木塞3、31调节U形管8、81的液体使其 液面与刻度面上的零刻度线相平，然后塞紧软木塞3、31。接着将双手紧握任意颜色的玻璃泡5(或玻璃泡12)，很快便可以看到封闭在玻璃泡5 (或玻璃泡12)内的气体受热膨张 后，推动U形管8(或U形管81)内的液体向其另一端的开口出上升的现象，松开手后液 柱会慢慢下降。
实施例3:热的辐射传播及其物体吸热的本领与物体颜色的关系实验。实验 时，首先取下三通管6、61 —管端的软木塞3、31调节U形管8、81的液体使其液面与刻 度面上的零刻度线相平，然后塞紧软木塞3、31。将辐射灯9电源插头13插进220V电 源插座上，一会儿后便可看见黑色玻璃泡12所接的U形管81内液柱变化快，白色玻璃泡 5所接的U形管8内液柱变化慢。由此可知，辐射灯9产生的辐射热，黑色玻璃泡12吸 收的多，白色玻璃泡5吸收的少。
权利要求1.一种新型热学多功能实验仪，包括底座、U形管，其特征是所述底座左右端各设有 一接线柱，底座上设有支架板，支架板上标有刻度，所述支架板的刻度面的左右边各对 称设有u形管，支架板顶部设有辐射灯，辐射灯左侧设有白色玻璃泡，右侧设有黑色玻 璃泡，两玻璃泡内均设有电阻丝，其中白色玻璃泡通过连接管路与左u形管的一端口连 接，黑色玻璃泡通过连接管路与右u形管的一端口连接，黑色玻璃泡与白色玻璃泡内的 电阻丝串联，其两接线端分别与接线柱连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型热学多功能实验仪，其特征是所述连接管路中设有 三通管，该三通管的一管端设有塞子。
3.根据权利要求1所述的一种新型热学多功能实验仪，其特征是所述黑色玻璃泡的电 阻丝阻值为500 Q，白色玻璃泡的电阻丝阻值为1000 Q。
专利摘要一种新型热学多功能实验仪，包括底座、U形管，所述底座左右端各设有一接线柱，底座上设有支架板，支架板上标有刻度，所述支架板的刻度面的左右边各对称设有U形管，支架板顶部设有辐射灯，辐射灯左侧设有白色玻璃泡，右侧设有黑色玻璃泡，两玻璃泡内均设有电阻丝，其中白色玻璃泡通过连接管路与左U形管的一端口连接，黑色玻璃泡通过连接管路与右U形管的一端口连接，黑色玻璃泡与白色玻璃泡内的电阻丝串联，其两接线端分别与接线柱连接。本实用新型具有结构紧凑、成本低、性能稳定、使用时携带方便等特点。应用本实用新型做实验，简单、直观、且演示器操作方便，维护容易，并且能够快速完成多组实验，使学生快速理解焦耳定律。
文档编号G09B23/16GK201804482SQ20102050313
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月21日 优先权日2010年8月21日
发明者邹崇毓 申请人:邹崇毓