专利名称：固体液体气体胀缩多功能演示器的制作方法
技术领域：
一种教学实验用的固体液体气体胀缩多功能演示器。
目前的教学实验仪器中，还没有演示在相同条件下固体、液体、气体热胀冷缩，不同颜色的物体吸热辐射，不同物质的导热性的实验仪器，教材结论抽象，学生不易理解，教学难度大，授课时间长。
本实用新型目的在于提供一种成本低、功能全、结构简单、效果明显和科学性强的实验仪器。
本实用新型具体结构设计为1、进行固体、液体、气体热胀冷缩实验用的仪器结构为演示器由容器槽底座片、显示板、固定实验器材的弹簧片、金属支片、深槽、玻璃容器、带插孔的玻璃片、两根一端封闭的玻璃管，金属胀缩显示盘、指针、指针轴、细长金属柱、连接轴、放水阀、橡皮塞组成。显示板上标有刻度，主要用来观察、液体、气体的热胀冷缩、吸收热辐射后物体的导热性和液体压强。显示板同容器槽相垂直，用金属支片进行调整固定；上端开口的长方体玻璃容器垂直放于容器槽上的底片上，其后侧面靠在显示板上并用弹簧片固定，其下端侧方有出水口，并经橡皮塞同放水阀相连接；其内上下各有一个带插孔的玻璃片；两根下端封闭的细长玻璃管经过它放置在玻璃容器内；用弹簧片把金属胀缩显示盘水平固定在显示板的右中侧，指针末端连在指针轴上，并可绕轴在垂直面内转动；上端有螺纹的细长金属柱垂直置于玻璃容器内右侧，上端拧入连在指针上的轴下端的螺母内，在常温下调整细长金属柱拧入的深浅，使指针指向金属胀缩显示盘的零点位置；实验时将有色液体注入一玻璃管中使其水平面在显示板的零刻度位置，另一玻璃管中的上段注入一小段，使其把下部的管中气体封闭，向玻璃容器内倒入一定量热水，观察管中的气体、有色液体及金属细长柱的长度变化；拧开放水阀放出热水再向玻璃容器中倒入冷水，观察“三体”的长度变化。
2、吸收辐射热实验用的仪器结构为演示器由容器槽、低座片、显示板、弹簧片、金属支片、深槽、两端开口的两根玻璃管和白、黑两色瓶各一个组成。显示板上标有刻度，主要用来观察白色、黑色两瓶受热辐射后使两玻璃管及瓶内气体膨胀情况；显示板同容器槽相垂直，用金属支片调整固定；白、黑两色瓶置于平放在容器槽上的底座片上，把两根下端开口的玻璃管插在两瓶口上的橡皮塞内，上部紧贴显示板并用弹簧片固定好；在零刻度位置向两玻璃管内注入少量长度相等的红色小液柱；封闭住管内及瓶内的气体；当两瓶外部用强热光源辐射时，观察两瓶吸收辐射热后，两玻璃管内气体的膨胀情况。
3、物体导热性实验用的演示器结构为演示器由容器槽、底座、显示板弹簧片、金属支片、深槽、一端封闭的两根玻璃管，小容器和金属片、小泡沫块组成。显示板同容器槽相垂直，用金属支片调整固定，小容器置于平放在容器槽上的底座片上，内放安装在下端封闭的玻璃管上的金属片和小泡沫片，玻璃管上部用弹簧片固定在显示板上，在零刻度位置向两玻璃管内注入少量长度相等的红色小液柱，封闭住管内下部的空气，沿小容器内壁缓慢倒入少量热水，观察两小液住位置的变化。
4、蒸发吸热实验用的演示器结构为演示器由容器槽、底座片、显示板、弹簧片、金属支片、深槽、一端封闭并缠有药棉团的玻璃管组成。显示板垂直于容器槽，用金属支片调整固定，一端封闭并缠有药棉的玻璃管垂直置于平放在容器槽上的底座片上，上部用弹簧固定在显示板上，在零刻度位置向玻璃管内放入少量红色小液柱，封闭住管内下部的空气，往药棉上滴入酒精，观察酒精蒸发吸热后小液柱的变化。
5、液化放热实验用的演示结构为一端封闭并插在金属片插孔内的玻璃管置于平放在容器槽上的底座片上，玻璃管上部用弹簧固定在显示板上。在零刻度位置向玻璃管内注入少量红色小液柱，封闭管内下部的空气，用热蒸汽喷向玻璃管下端的金属片上，蒸汽迂冷液化并放热，观察液柱的变化，取下金属片可观察到有水滴下落。
本实用新型的特点1、科学性强，可以演示在相同条件下，固体、液体、气体的热胀冷缩现象，不同颜色的物体吸收辐射热的效果及不同物质的导热性和蒸发吸热，液化放热的现象，演示功能多；2、可见度大、视程远、直观省时效果好；3、操作方便，易于掌握，学生自己做效果好，印象更深刻；4、结构简单，成本低、易于实现；
图1固体、液体、气体热胀冷缩实验用的演示器结构图；图2吸收热辐射实验用的演示器结构图；图3物体导热性实验用的演示器结构图；图4蒸发吸热实演用的演示器结构图；图5液化放热实验用的演示器结构图；其中1显示板、2玻璃管、3小液柱、4弹簧片、5指针轴、6指针、7金属胀缩显示盘、8连接轴、9带插孔的玻璃片、10显示数字、11细长金属柱、12气柱、13红色液柱、14深槽、15金属支片、16放水阀、17橡皮塞、18底座片、19容器槽、20玻璃容器、21白玻璃瓶、22黑玻璃瓶、23金属片、24小泡沫块、25小容器、26药棉团、27两端开口的玻璃管。
最佳实施例
图1为固体、液体、气体热胀冷缩实验用的演示器结构图。演示器由容器槽19、底座片18、显示板1、弹簧片4、金属支片15、深槽14、玻璃容器20、带插孔的玻璃片9、两根一端封闭玻璃管2、金属胀缩显示盘7、指针6、指针轴5、细长金属柱11、连接轴8、放水阀16、橡皮塞17组成。用金属支片15通过深槽14内的轴调整并固定显示板1，使显示板1同容器槽19相互垂直。上端开口的长方体玻璃容器20垂直放于容器槽19上的底座片18上，开口端用弹簧片4固定靠在显示板1的板面上，其下端侧方有出水口，经橡皮塞17同放水阀16相通，其内上、下各有一个带插孔的玻璃片9。两根下端封闭的细长玻璃管2穿过带插孔的玻璃片9垂直立于玻璃容器20内。用弹簧片4把金属胀缩显示盘7水平固定在显示板1的右中侧；指针6的末端连在固定于显示板1上的指针轴5上，上端有螺纹的细长金属柱11垂直置于玻璃容器20内的右侧，上端拧入连在指针6上的连接轴8下端的螺母内，经调整使指针6指向金属胀缩显示盘7的零点位置。实验时将有色液体注入右侧玻璃管中，使红色液柱13面指示在显示板1的零刻度上，在左侧玻璃管2的偏上位置注入一小液柱3，使其下部的管中气体被封闭以便做实验，关闭放水阀16，向玻璃容器20内倒入一定量热水，观测玻璃管2中气柱12、红色液柱13的变化，通过观察指针6在金属胀缩显示盘7的指示位置，观察细长金属柱11长度的变化。拧开放水阀16放出热水，再向玻璃容器20中倒入冷水，重复观察上述现象。
图2为吸收辐射热实验用的演示器结构图。将两端开口的两玻璃管27分别插入白玻璃瓶21和黑玻璃瓶22中，垂直置于底座片18上，用弹簧片4将玻璃管27竖直固定在显示板1上，在显示板1的零刻度位置的两玻璃管2中分别注入长度相等的红色小液柱3，用强热光源对两瓶进行热辐射，观察两瓶吸收辐射热，两瓶21、22内及玻璃管27内气体吸收辐射热后的膨胀情况。
图3为实验物体导热情况用的演示器结构图，将用弹簧片4固定在显示板1上的两玻璃管2的下部封闭端分别插到置于小容器25中的金属片23上和小泡沫块24中，在显示板1的零刻度位置的玻璃管2中注入少量长度相等的红色小液柱3，封闭住管内下部的空气，沿小容器25内壁缓慢倒入少量热水，观察金属片23和小泡沫块24导热后使玻璃管2中气体膨胀后的两个小液柱位置的变化情况。
图4为实验蒸发吸热用的演示器结构图。将用弹簧片4固定在显示板1上的玻璃管2的下端缠上小药棉团26，在上边滴入酒精，观察酒精蒸发吸收玻璃管2内空气的热量后，红色液柱3的变化情况。
图5为实验液化放热用的演示器结构图。将用弹簧片4固定在显示板1上的玻璃管2下端插入金属片23上，用热蒸汽喷向金属片23，蒸汽迂冷液化并放热，观察管中空气吸热膨胀小液柱3的变化情况。
权利要求1.一种固体液体气体热胀冷缩多功能演示器，主要由垂直于容器槽的演示板和分别对应于物体三态热冷变化演示器械，热辐射演示器械，热传导演示器械，蒸发吸热演示器械和液化放热演示器械组成，其特征在于a、所述的物体三态冷热变化演示器械在与演示板1平行放置的玻璃容器20内，分别装有观察物体三态变化的两个底端封闭上端开口的玻璃管2和细长金属柱11；b、所述的热辐射演示器械在与演示板1平行放置的两个上下端开口的玻璃管2、其下端分别插入白、黑玻璃瓶21、22；c、所述的热传导演示器械在与演示板1平行放置的两个上端开口、下端封闭的玻璃管2、其下端分别插入不同传导系数的金属片23和小泡沫块24内；d、所述的蒸发吸收演示器械与演示板1平行放置的一个上端开口、下端封闭的玻璃管2，其下端插入药棉团26中；e、所述的液化放热演示器械与演示板1平行放置的一个上端开口、下端封闭的玻璃2，其下端插入金属片23内。
2.根据权利要求1所述的固体液体气体热胀冷缩多功能演示器，其特征a、物体三态冷热变化演示器械玻璃容器20内的上、下部位各有一个可插入玻璃管2的带插孔玻璃片9、并且该容器20的底部设置一个放水阀16；细长金属柱11的上端通过连接轴8与指针6相连；b、热传导演示器械金属片23和小泡沫块24置入小容器25内。
专利摘要一种教学实验仪器——固体液体气体胀缩多功能演示器；由显示板、容器槽、金属支片、底端封闭的玻璃管、金属胀缩显示盘、指针、细长金属柱、玻璃容器、白、黑玻璃瓶、金属片、泡沫块、小容器、药棉团组成；金属胀缩显示盘和指针固定在有刻度的显示板的右侧，底端封闭的玻璃管用弹簧片竖直固定在垂直于容器槽的显示板上，根据实验内容玻璃管的下端或放于玻璃容器中，或同白、黑玻璃瓶、金属片、小泡沫块，药棉团相连接；该实用新型结构简单、易于实现、科学性强、演示效果好、功能多、节约时间。
文档编号G09B23/00GK2108342SQ9123220
公开日1992年6月24日 申请日期1991年12月13日 优先权日1991年12月13日
发明者张兆琳 申请人:张兆琳