[实用新型]物理教具

说明书

所属技术领域：

本实用新型为一种物理教具，具体为物理学中做电功实验、或做电功率实验、或做焦耳定律、或做比热实验、或做液体蒸发致冷实验所用到的教具。

背景技术：

“电流做功与哪些因素有关”、“电流做功的快慢与哪些因素有关”、以及“焦耳定律的探究”、“比热的引入实验”(探究相同质量的不同物质在升高相同温度时所吸收热量的多少比较)，这些均为初中物理课本中的重点实验，共同处在于用电加热器在对热质(如煤油和/或水或空气等，以下统称热质)加热，实验装置均由装开口容器、置于容器中且两端引线引出容器外的电阻丝、以及一端插入容器内的温度计组成，存在下列明显的缺点：

1.热质多，加热时间太长：水和煤油必须要将温度计的液泡浸没，质量多则近200克，少则80克，加热时间长达10多分钟，若采用500ml的大烧杯，则所用的液体更多，加热时间更长。

2.效果差、说服力低：因热质用量大，对水和煤油要加热十多分钟，散热时间长，热损失多且不均匀，导致水或煤油的温度才升高2-6℃且温度的升高量不呈线性，不好比较说明水和煤油的温差大小，只能定性地说明电功、电功率、电热、的大小与某种因素有关，不能定量说明。

3.可见度太小，可信度低：实验所用温度计为学生分组实验用小温度计，只好抽教师读数(或抽一个学生上台读数)后记录在黑板上，绝大多数学生只能看到教师操作实验的大致轮廓，导致不少学生在“等老师(或个别学生)做实验”，实验结果又是老师(或某个上台学生)读出来的，并非自己亲眼所见，非常不利于教师调动学生参与积极性。

造成上述缺点的原因是：

1、用于盛装热质的容器内径过大(所以现有实验中所用的电阻丝都是横放在容器内的)。上述实验用于装水或煤油的容器通常是：烧瓶、广口瓶、量热器的内胆、或烧杯等。

经实测，标称容积为500ml、250ml的圆形烧瓶，其内直径(以下简称内径，在权利要求书中也是如此)最大处约为10cm、8.7cm。标称容积为250ml、100ml的烧杯，其直径分别约为6.5cm、5cm。使用较多的量热器的内胆(能有效在防止热散失)内径约为6cm。可见，现在实验所用容器的内径通常为5-10厘米，导致热质用量大，加热时间长，散热时间也长，热损失多且不均匀，效果差很差。

现有做电功、电功率、焦耳定律、比热实验的物理教具，均由装开口容器、置于容器中且两端引线引出容器外的电阻丝、以及一端插入容器内的温度计组成，因液体最少要能将温度计的液泡及电阻丝全部浸没，这种液体深度上的要求会使液体用量高达到几十克至近200克，。

2、现有实验均采用长度约30cm的学生分组温度计，可见度太小。

发明内容：

本实用新型的目的是：提供一种做电功、电功率、焦耳定律、比热实验、以及液体蒸发致冷实验的教具，并具有以下特点：该教具在效果方面要做到温度实际变化值要接近理论值；温度变化要快，最多5分钟就可以顺利完成一项实验；可见度要高，全班学生都能看清温度计示数。

本实用新型所采用的技术方案是：

一、一种物理教具，由装开口容器、置于容器内且两端引线引出容器外的电阻丝、以及一端插入容器内的温度计组成，其特征在于，所述容器内腔横截面的平均面积介于直径为0.6厘米的圆面积至直径为3.8厘米的圆面积之间。

或者：

二、一种物理教具，由液体温度计、以及电阻丝构成，其特征在于，所述电阻丝呈螺旋形，所述液体温度计的液泡被包围在该螺旋形电阻丝的内部。

或者：

三、一种物理教具，由液体温度计、以及电阻丝构成，其特征在于，所述电阻丝固化在液体温度计的液泡内，所述电阻丝的两端伸出液泡以外。

作为实现本实用新型基本构思一的改进：所述容器为试管状容器，所述试管状容器的内径介于0.8厘米与3厘米之间。

作为实现本实用新型基本构思一更进一步改进的方案之一：所述温度计插入容器内的一端为接受温度变化的感温区，其特征是：所述容器开口处塞有开孔塞，所述温度计穿过开孔塞上的孔伸入容器内，所述电阻丝两端的引线经开孔塞伸出容器外，所述电阻丝的一段或几段并排在感温区周围。

作为实现本实用新型基本构思一更进一步改进的方案之二：所述温度计插入容器内的一端为接受温度变化的感温区，其特征是：所述容器开口处塞有开孔塞，所述温度计穿过开孔塞上的孔伸入容器内，所述电阻丝的两端引线经开孔塞伸出容器外，所述电阻丝呈螺旋状，所述感温区被包围在电阻丝圈成的螺旋内部。

本实用新型的有益效果是：