焦耳定律演示器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種焦耳定律演示器。
【背景技術(shù)】
[0002]在新編義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中提出“通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探宄并了解焦耳定律”，焦耳定律實(shí)驗(yàn)裝置是保障實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵?，F(xiàn)有教學(xué)演示使用電阻絲通電加熱煤油，通過(guò)水銀溫度計(jì)測(cè)量溫度，來(lái)探宄焦耳定律，占用時(shí)間太長(zhǎng)，不適于中學(xué)課堂教學(xué)；后來(lái)用電阻絲通電加熱密閉容器內(nèi)的空氣，空氣受熱體積膨脹，推動(dòng)U形管內(nèi)的液柱升高，比較受熱膨脹大小，來(lái)探宄焦耳定律，這種實(shí)驗(yàn)儀器占用時(shí)間短，有助于課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是，比較受熱膨脹大小是一種間接定性實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有直接感受溫度，具有誤差大、可見(jiàn)度小、靈敏度低且不太直觀的缺陷；專利號(hào)為CN201220345888.9的專利公開(kāi)了一種溫度數(shù)顯型焦耳定律演示器，雖然教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)更直觀清楚，節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于空氣流動(dòng)，試驗(yàn)溫度不恒定，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種實(shí)驗(yàn)精確度高、可見(jiàn)度大的焦耳定律演示器。
[0004]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:焦耳定律演示器，包括由透明材料制成的容器體和溫度采集顯示系統(tǒng)，容器體頂部密封連接有蓋體，容器體內(nèi)設(shè)有電阻，容器蓋體上設(shè)有與電阻連接的兩個(gè)接線柱；所述溫度采集顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器、微處理器和溫度數(shù)顯屏，溫度傳感器設(shè)在容器體內(nèi)并與微處理器的信號(hào)輸入端連接，溫度數(shù)顯屏與微處理器的信號(hào)輸出端連接，容器體外側(cè)設(shè)有保溫裝置。
[0005]所述保溫裝置為透明有機(jī)玻璃密封箱。
[0006]透明有機(jī)玻璃密封箱內(nèi)設(shè)有保溫層。
[0007]本實(shí)用新型不僅可以用于教學(xué)演示，也可以用于學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，探宄觀察電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系、探宄觀察電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度的關(guān)系、探宄觀察電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系；采用傳感器技術(shù)測(cè)量溫度，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，容器體外側(cè)設(shè)有保溫裝置，有效防止空氣流動(dòng)導(dǎo)致的試驗(yàn)溫度不穩(wěn)定，提高了試驗(yàn)精確度，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示，焦耳定律演示器，包括由透明材料制成的容器體I和溫度采集顯示系統(tǒng)，容器體I頂部密封連接有蓋體2，容器體內(nèi)設(shè)有電阻3，容器蓋體2上設(shè)有與電阻3連接的兩個(gè)接線柱4 ;所述溫度采集顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器5、微處理器6和溫度數(shù)顯屏7，溫度傳感器5設(shè)在容器體I內(nèi)并與微處理器6的信號(hào)輸入端連接，溫度數(shù)顯屏7與微處理器6的信號(hào)輸出端連接，容器體I外側(cè)均設(shè)有保溫裝置8，所述保溫裝置8為透明有機(jī)玻璃密封箱，密封箱內(nèi)設(shè)有保溫層9。容器體外側(cè)設(shè)有保溫裝置，有效防止空氣流動(dòng)導(dǎo)致的試驗(yàn)溫度不穩(wěn)定，提高了試驗(yàn)精確度，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。
[0010]使用電源、開(kāi)關(guān)10、導(dǎo)線、電流表11與接線柱連接形成閉合回路，電阻發(fā)熱，容器體內(nèi)液體溫度升高，溫度傳感器將采集到的溫度信號(hào)傳輸給微處理器，微處理器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)溫度數(shù)顯屏顯示出電阻發(fā)出的熱量Q。電流表測(cè)試出的電流I為定值，電阻的阻值也知道，隔一段時(shí)間t秒記錄一次Q的大小，根據(jù)這些數(shù)值，可以計(jì)算出熱量Q=I2 Rt，從而演示與探宄出焦耳定律，可以比較通電導(dǎo)體放出的熱量與電流強(qiáng)度、電阻和通電時(shí)間有關(guān)(Q=I2Rt)的所有演示實(shí)驗(yàn)。更換不同的電源，即改變電流I的大小再測(cè)試。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.焦耳定律演示器，包括由透明材料制成的容器體和溫度采集顯示系統(tǒng)，容器體頂部密封連接有蓋體，容器體內(nèi)設(shè)有電阻，容器蓋體上設(shè)有與電阻連接的兩個(gè)接線柱；所述溫度采集顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器、微處理器和溫度數(shù)顯屏，溫度傳感器設(shè)在容器體內(nèi)并與微處理器的信號(hào)輸入端連接，溫度數(shù)顯屏與微處理器的信號(hào)輸出端連接，其特征在于:容器體外側(cè)均設(shè)有保溫裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述焦耳定律演示器，其特征在于:所述保溫裝置為透明有機(jī)玻璃密封箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述焦耳定律演示器，其特征在于:透明有機(jī)玻璃密封箱內(nèi)設(shè)有保溫層。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種焦耳定律演示器，包括由透明材料制成的容器體和溫度采集顯示系統(tǒng)，容器體頂部密封連接有蓋體，容器體內(nèi)設(shè)有電阻，容器蓋體上設(shè)有與電阻連接的兩個(gè)接線柱；所述溫度采集顯示系統(tǒng)包括溫度傳感器、微處理器和溫度數(shù)顯屏，溫度傳感器設(shè)在容器體內(nèi)并與微處理器的信號(hào)輸入端連接，溫度數(shù)顯屏設(shè)在背板上部并與微處理器的信號(hào)輸出端連接，容器體外側(cè)設(shè)有保溫裝置，有效防止空氣流動(dòng)導(dǎo)致的試驗(yàn)溫度不穩(wěn)定，提高了試驗(yàn)精確度，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。
【IPC分類】G09B23-18
【公開(kāi)號(hào)】CN204463615
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520043053
【發(fā)明人】熊福坤, 王寶環(huán)
【申請(qǐng)人】鄭州利生科教設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日