专利名称：热胀冷缩演示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种固体金属条热胀冷缩演示实验装置，是义务教育课程标准教科版小学科学五年级下册第二单元一《热》中第五课的教学内容，在延续液体、气体的热胀冷缩探究后，进一步对固体热胀冷缩性质的探究，属于小学理科实验教学领域。
背景技术：
教材实验中运用一个铁环和一个刚好能通过铁环的铜球，把铜球用酒精灯加热数分钟后，铜球受热体积膨胀，不能从铁环中通过；再把铜球放入冷水中，铜球受冷后体积收缩，又能够从铁环中通过。在实际教学中，发现教材中设计的实验以及现有仪器室配备的实 验装置存在以下不足学生在加热铜球时，由于铜球是用金属链悬挂在手柄上，小学生活泼好动，拿着手柄不稳定，铜球的位置不固定，不能确保在酒精灯最佳人火焰上加热，影响加热效果；悬挂的铜球容易晃动和滚动，学生一不小心会造成烫伤，存在一定的安全隐患；铜球体积较大，需要加热很长时间，学生易失去耐心，实验效率低；实验中只能看到铜球热胀冷缩变化的结果，看不到热胀冷缩变化的全过程，缺乏直观感；实验只通过“铜球受热膨胀受冷收缩”这一种物体一种现象，得出“固体有热胀冷缩的性质”这一普遍性的结论，缺乏说服力。
发明内容为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种热胀冷缩演示器。演示实验器包括旋转脚、板面、旋转轴、指针、固定螺栓、金属条等，其特征是金属条一端固定在板面的螺栓上，另一端锁在指针底端，金属条受热膨胀推动指针偏转，将不易观察到的金属条细微的膨胀通过指针放大显示出来。旋转脚装在板面的下端起支撑作用，可以旋转，使用时与板面垂直，不用时转动到与板面同一个平面，不占空间并于收藏。金属条有一端制作成钩锁状，一端固定在板面的固定螺栓上，另一端锁进指针下端的圆环内，金属条受热后只能向一个方向伸展，推动指针偏转。指针安装在旋转轴上，指示刻度的一端较长，与金属条连接的一端极短，只一个金属条直径稍大的圆环，将金属条受热后伸展的长度通过指针所指示的刻度放大显示出来。如果在演示器上设计一个电路，接上喇叭或指示灯，指针偏转到一定的角度，会接通电源使其发声或发光，可当作“火警警报器”，当金属条温度降到实验前起始温度时，指针回复到零刻度。
图1为热胀冷缩演示实验装置原理图。按图中的序号1.旋转脚，2.板面，3.旋转轴，4.指针，5.固定螺栓，6.金属条，7.酒精灯。
具体实施方式
制作两个热胀冷缩演示器的旋转脚(1)，用螺丝钉固定装在板面的下端起支撑作用，螺丝钉孔比螺丝钉稍大些，装好可以旋转；金属条(6)可用直径为4mm左右，长度200mm的铜、铁、招条各一根，其中一端制作成个锁钩与指针连接；指针(4)为一根长度为100_左右的细铜线，把前端打磨成尖形，靠近底端制作成旋转轴套，挨着旋转轴套制作一个锁钩环，旋转轴套与板面上的旋转轴(3)吻合,使其能灵活转动成为指针,再将指针尖端漆成红色。板面(2)可为木板，根据金属条的长度决定板面的大小，用来安装指针的一端制作成半圆形并画上刻度盘，另一端为长方形用来安装固定螺栓(5)，金属条插进后用螺杆卡紧，用于调节实验所用材料的长短，以使指针起始位置指向零刻度。本实用新型热胀冷缩演示器，具有以下有益效果稳定性更强，更安全。由于有支架固定金属条，不再需要学生手持，使加热更稳定、更安全；实验时间缩短，效率提高。实验中，加热金属条的时间只需十几秒左右，就可以清楚地看到指针向右偏转，熄灭酒精灯几秒钟后，指针就往回偏转。实验效率高，可视性强，学生兴趣浓厚，更有利于课堂组织教学；实验现象更直观。通过指针逐渐偏转，学生可以清晰地看到金属条热胀冷缩变化的全过程，而不只是看到结果，更为形象直观；可用多种材料实验，结论更具说服力；可以更换实验材料，加热铜、铁、铝条等，都可以看到热胀冷缩的现象。
权利要求1.本热胀冷缩演示器能显示出各种金属条细微的膨胀系数，其特征是金属条一端固定在板面的螺栓上，另一端锁在指针底端，金属条受热膨胀推动指针偏转，将不易观察到的金属条细微的膨胀通过指针放大显示出来。
2.如权利要求1所述的热胀冷缩演示器，旋转脚可以旋转，使用时与板面垂直，不用时转动到与板面同一平面，不占空间并于收藏。
专利摘要实用新型热胀冷缩演示器包括旋转脚、板面、旋转轴、指针、固定螺栓、金属条等，其特征是金属条一端端制作成钩锁状，固定在板面的螺栓上，指针安装在旋转轴上，指示刻度的一端较长，与金属条连接的一端极短，另一端锁在指针底端的圆环内，金属条受热膨胀推动指针偏转，将不易观察到的金属条细微的膨胀通过指针放大显示出来。旋转脚装在板面的下端起支撑作用，可以旋转，使用时与板面垂直，不用时转动到与板面同一个平面，不占空间并于收藏。如果在演示器上设计一个电路，接上喇叭或指示灯，指针偏转到一定的角度，会接通电源使其发声或发光，可当作“火警警报器”，当金属条温度降到实验前起始温度时，指针回复到零刻度。
文档编号G09B23/16GK202838761SQ20122019808
公开日2013年3月27日 申请日期2012年5月6日 优先权日2012年5月6日
发明者曹晓春 申请人:曹晓春