一种焦耳定律演示器的制作方法

本技术涉及一种焦耳定律演示器，属于物理实验教具的。

背景技术：

1、电流通过导体时会产生热量，这叫做电流的热效应，而电热器是利用电流的热效应来加热的设备，电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等都是常见电热器。电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成。

2、焦耳定律(joule's law)是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式：q＝i2rt；对于纯电阻电路可推导出：q＝w＝pt；q＝uit；q＝(u2/r)t。

3、“焦耳定律实验”是初中物理的一个重要的验证性演示实验。传统物理实验课上所用于演示焦耳定律的实验教具是通过空气的热膨胀推动u形管中的液面上升，根据两个u形管中的液面高度差大小来判断哪个电阻产生的热量多；该演示器存在一些突出的问题：

4、(1)气密性要求高，实验过程中，常常因胶管老化、密封性差等原因，导致实验失败；

5、(2)散热效果差；

6、(3)可视效果不够好；

7、(4)只能进行定性研究，无法进行定量研究。

技术实现思路

1、为了解决现有技术所存在的上述问题，本实用新型提供了一种焦耳定律演示器。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种焦耳定律演示器，包括安装面板，所述安装面板上安装有第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中，所述第一电阻和第二电阻设置在可密闭的储气盒内，所述第三电阻为外置状态；

4、所述安装面板上安装有两个电流表和两个电子数显温度计，其中，两个所述电子数显温度计的探头分别设置在两个所述储气盒内；

5、所述安装面板上安装有直流电源接头、电源开关和加热开关，其中，两个所述电子数显温度计通过电源开关与所述直流电源接头电连接，加热开关通过电源开关与所述直流电源接头电连接；

6、所述第一电阻、第二电阻和第三电阻、电流表以及加热开关的两端均设置有接线柱。

7、其中，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻均分别包括两根电阻值为ω的电热丝。

8、其中，所述储气盒包括盒体和后盖，所述盒体面板为半透明窗口。

9、其中，所述盒体和后盖通过嵌设磁铁磁吸固定。

10、其中，所述盒体和后盖内壁上设置有保温垫层。

11、其中，所述后盖背面设置有把手。

12、其中，所述安装面板的底部通过连接角件安装有底板。

13、本实用新型具有如下有益效果：

14、1、本实用新型以空气作为实验对象加热对象，相对于传统加热介质，加热空气升温快，实验效果明显；

15、2.本实用新型储气盒采用磁吸式可拆卸后盖，实验结束后通过开启后盖，可快速进行降温；

16、3.本实用新型使用电子数显温度计，能够精确检测并显示实验温度数值，方便观察记录，并可进行定量实验；

17、5.本实用新型一体化设计，简化器材安装，使用方便。

技术特征：

1.一种焦耳定律演示器，其特征在于：包括安装面板(1)，所述安装面板(1)上安装有第一电阻(2)、第二电阻(3)和第三电阻(4)，其中，所述第一电阻(2)和第二电阻(3)设置在可密闭的储气盒(5)内，所述第三电阻(4)为外置状态；

2.如权利要求1所述的一种焦耳定律演示器，其特征在于：所述储气盒(5)包括盒体(51)和后盖(52)，所述盒体(51)面板为半透明窗口(53)。

3.如权利要求2所述的一种焦耳定律演示器，其特征在于：所述盒体(51)和后盖(52)通过嵌设磁铁(56)磁吸固定。

4.如权利要求2所述的一种焦耳定律演示器，其特征在于：所述盒体(51)和后盖(52)内壁上设置有保温垫层(54)。

5.如权利要求2所述的一种焦耳定律演示器，其特征在于：所述后盖(52)背面设置有把手(55)。

6.如权利要求1所述的一种焦耳定律演示器，其特征在于：所述安装面板(1)的底部通过连接角件(11)安装有底板(12)。

技术总结
本技术涉及物理实验教具的技术领域的一种焦耳定律演示器，包括安装面板，安装面板上安装有第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻和第二电阻设置在可密闭的储气盒内，第三电阻为外置状态；安装面板上安装有两个电流表和两个电子数显温度计，两个电子数显温度计的探头分别设置在两个储气盒内；安装面板上安装有直流电源接头、电源开关和加热开关，两个电子数显温度计通过电源开关与直流电源接头电连接，加热开关通过电源开关与直流电源接头电连接；第一电阻、第二电阻和第三电阻、电流表以及加热开关的两端均设置有接线柱；本技术可大大增强可视性，缩短实验时间，满足定性和定量探究要求，有效提高课堂演示和探究效率。

技术研发人员：刘世水
受保护的技术使用者：福建省教育装备与基建中心
技术研发日：20221205
技术公布日：2024/1/12