專利名稱：熱輻射實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及物理實(shí)驗(yàn)用演示裝置，確切地說(shuō)是一種熱輻射實(shí)驗(yàn)儀。
現(xiàn)行的中學(xué)物理教材在關(guān)于熱輻射一節(jié)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在三點(diǎn)不足，一是教材關(guān)于“熱輻射”概念的教學(xué)設(shè)計(jì)，它是從“人坐在爐旁烤火”的日常生活實(shí)例來(lái)進(jìn)行分析、探討，但是這究竟是“熱傳導(dǎo)”、“熱對(duì)流”還是“熱輻射”現(xiàn)象呢？容易使學(xué)生對(duì)該現(xiàn)象產(chǎn)生誤解；二是教材針對(duì)溫度不同的物體向外輻射熱的本領(lǐng)不同，設(shè)計(jì)了利用溫度計(jì)在不同溫度的液體中液柱上升相同高度需要的時(shí)間不同來(lái)顯示該物理現(xiàn)象，由于溫度計(jì)中液柱非常細(xì)微，演示實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生難以觀察；三是教材針對(duì)表面顏色、粗糙程度不同的物體吸收輻射的本領(lǐng)不同，設(shè)計(jì)了用紅外線燈光照射寫在白色泡沫塑料上的黑字，觀察字的凹凸，該現(xiàn)象顯示所需時(shí)間長(zhǎng)，在有限的四十五分鐘課堂內(nèi)難以觀察到明顯的效果。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、可觀察性更強(qiáng)的熱輻射實(shí)驗(yàn)儀，它能使現(xiàn)行教材中的教學(xué)設(shè)計(jì)更加形象和具體。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，該熱輻射實(shí)驗(yàn)儀主要包括支架1、容器2、液體壓強(qiáng)計(jì)4和熱源6，容器2和液體壓強(qiáng)計(jì)4固定在支架1上，液體壓強(qiáng)計(jì)4與容器2連通且容器2的口密封，熱源6置于容器2的上方。
在演示表面顏色、粗糙程度不同的物體吸收輻射本領(lǐng)也不同的實(shí)驗(yàn)時(shí)，支架1上還對(duì)稱固定設(shè)置另一組容器3和液體壓強(qiáng)計(jì)5，熱源6置于容器2和容器3之間的正中上方，容器2的外壁涂黑，容器3的內(nèi)壁鍍銀。
上述技術(shù)方案中熱源置于容器的上方，由于空氣是熱的不良導(dǎo)體，熱源與容器不直接接觸，這就避免了熱傳導(dǎo)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，又由于熱空氣上升，冷空氣下降，從而避免了熱對(duì)流對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，容器與液體壓強(qiáng)計(jì)相連通且容器的口密封，容器內(nèi)被封閉的空氣受熱膨脹，使壓強(qiáng)計(jì)液面迅速上升，現(xiàn)象十分明顯，說(shuō)明熱是由物體沿直線象光象電磁波一樣向外傳遞的，這就是熱輻射；演示溫度不同物體輻射熱的本領(lǐng)不同實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)變化熱源溫度，定量分析壓強(qiáng)計(jì)液面上升相同高度所需的時(shí)間不同，從而得出溫度高的物體輻射熱本領(lǐng)強(qiáng)的結(jié)論；演示表面顏色、粗糙程度不同的物體吸收輻射本領(lǐng)也不同的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在支架上另外對(duì)稱固定設(shè)置另一組容器和液體壓強(qiáng)計(jì)，熱源置于兩容器之間的正中上方，一容器的外壁涂黑，另一容器的內(nèi)壁鍍銀，在熱源作用下，與涂黑容器相通的壓強(qiáng)計(jì)液面迅速上升，而與鍍銀容器相通的壓強(qiáng)計(jì)液面幾乎不上升，這就說(shuō)明表面黑暗粗糙的物體吸收輻射熱的本領(lǐng)強(qiáng)，而表面白亮光滑的物體吸收輻射熱的本領(lǐng)差。
綜上所述，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，可觀察性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能緊密結(jié)合課堂教學(xué)，使教學(xué)語(yǔ)言更形象更具體，優(yōu)化了教學(xué)手段，避免了熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流在本實(shí)驗(yàn)中易對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的誤解。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明參見圖1所示，容器2和容器3采用現(xiàn)有帶頸燒瓶，容器2外壁涂黑，容器3內(nèi)壁鍍銀，兩容器的口用橡皮塞密封，然后分別與液體壓強(qiáng)計(jì)4和液體壓強(qiáng)計(jì)5連通，選擇電燈作為熱源6，熱源6位于容器2和容器3之間的正中上方，容器2、容器3、液體壓強(qiáng)計(jì)4、液體壓強(qiáng)計(jì)5和熱源6均固定設(shè)置于支架1上；在做引導(dǎo)出“熱輻射”概念的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只需觀察與容器2連通的液體壓強(qiáng)計(jì)4液面變化即可，由于熱源6位于容器的上方且與容器2不直接接觸，另因熱空氣上升、冷空氣下降，因此就排除了熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流對(duì)本實(shí)驗(yàn)影響的可能，容器2內(nèi)空氣受熱膨脹壓強(qiáng)增大，液體壓強(qiáng)計(jì)4液面的上升說(shuō)明了熱是由物體沿直線象光象電磁波一樣向外傳遞的，這就是熱輻射。在做說(shuō)明溫度不同的物體輻射熱的本領(lǐng)不同實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)調(diào)換不同大小的燈泡來(lái)改變熱源6的溫度，觀察液體壓強(qiáng)計(jì)4上升相同高度所需的時(shí)間不同，證明溫度高的物體輻射熱的本領(lǐng)強(qiáng)，溫度低的物體輻射熱的本領(lǐng)就差。在做物體吸收熱和輻射熱的本領(lǐng)與物體表面顏色和粗糙程度有關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過(guò)觀察與涂黑容器2連通的液體壓強(qiáng)計(jì)4液面上升速度迅速，而與鍍銀容器3連通的液體壓強(qiáng)計(jì)5液面幾乎不上升來(lái)證明這一點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種熱輻射實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于它主要包括支架(1)、容器(2)、液體壓強(qiáng)計(jì)(4)和熱源(6)，容器(2)和液體壓強(qiáng)計(jì)(4)固定在支架(1)上，液體壓強(qiáng)計(jì)(4)與容器(2)連通且容器(2)的口密封，熱源(6)置于容器(2)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱輻射實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于支架(1)上還對(duì)稱固定設(shè)置另一組容器(3)和液體壓強(qiáng)計(jì)(5)，熱源(6)置于容器(2)和容器(3)之間的正中上方，容器(2)的外壁涂黑，容器(3)的內(nèi)壁鍍銀。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種熱輻射實(shí)驗(yàn)儀,它主要包括支架、容器、液體壓強(qiáng)計(jì)和熱源,容器和液體壓強(qiáng)計(jì)固定在支架上,液體壓強(qiáng)計(jì)與容器連通且容器的口密封,熱源置于容器的上方,其中一容器的外壁涂黑,另一容器的內(nèi)壁鍍銀,通過(guò)觀察液體壓強(qiáng)計(jì)液面變化情況來(lái)證明熱輻射的概念和性質(zhì);該實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,可觀察性強(qiáng),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能緊密結(jié)合課堂教學(xué),使教學(xué)語(yǔ)言更形象更具體,優(yōu)化了教學(xué)手段。
文檔編號(hào)G09B23/00GK2391261SQ9922211
公開日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1999年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月25日
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