[发明专利]固体热胀冷缩演示仪

说明书

技术领域

本发明属于小学自然和初中物理教学中演示固体热胀冷缩的一种教学仪器——固体热胀冷缩演示仪。

背景技术

迄今为止，在教学中的演示固体热胀冷缩仪器仍是一个铁球附带一个铁环，其不足之处在于：一是用加热或自然冷却办法来演示铁球的热胀冷缩时，均要花去大量的时间；二是演示时只能观察到铁球受热膨胀后而穿不过铁环的现象，不能使学生明显地观察到固体热胀冷缩的整过过程；三是铁球加热后温度虽然升高了，但学生不能直接体验到铁球的冷热情况；四是铁球只能演示单一的热胀冷缩，而不能演示不同固体的热胀冷缩的差异，而且还要另外的教具演示，从而使教师教学固体热胀冷缩时，学生对知识的掌握达不到理想的效果。

发明内容

本发明的目的在于针对上述不足之处，对现有的固体热胀冷缩仪器加以改进后并重新设计组合，提供一种既可以快速明显地演示固体热胀冷缩的整过过程，又可以显示不同固体的热胀冷缩差异的演示仪。它能够填补学生在固体热胀冷缩演示实验中的不足，不但可作教师在课堂教学中的演示实验，而且又可作学生实际操作中的分组实验的新型固体热胀冷缩仪器。

为达上述目的，利用通电后受热膨胀两根不同的电阻丝、放大器作用的指针及通电显示器小灯泡，再加上能检测出电阻丝温度变化的验热笔上的塑料芯，从而具有了良好的演示效果。

本发明的设计原理：

(一)电学原理：给电阻丝通电时，小灯泡亮，显示已通电，与小灯泡相连接的电阻丝在电能的作用下迅速受热膨胀。

(二)杠杆原理：电阻丝膨胀时，与电阻丝一端相连的连杆在弹簧的作用下带动指针发生偏转来显示电阻丝已受热膨胀。断电后，电阻丝迅速变冷收缩，指针被快速拉回原位。

(三)热学原理：验热笔上的塑料芯通过接触通电前后的电阻丝来判断电阻丝的冷热情况。

这样，本发明既可以快速明显地演示固体热胀冷缩的整过过程，又可以显示不同固体热胀冷缩的差异，使学生对固体热胀冷缩的知识掌握达到理想的效果。它能够填补学生在固体热胀冷缩演示实验中的不足，不但可作教师在课堂教学中的演示实验，而且又可作学生实际操作中的分组实验的优点。

附图说明

1.附图1为固体热胀冷缩演示仪立体图。

2.附图2为固体热胀冷缩演示仪俯视图。

图中：1.电阻丝，2.挂钩，3.小灯泡，4.弹簧，5.连杆，6.指针，7.调节螺丝，8.开关，9.电源，10.验热笔，11.塑料芯，12.螺丝刀。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的一个实施例。

先把两端带扣的电阻丝(1)挂在挂钩(2)上，用小螺丝刀(12)在调节螺丝(7)上调节好指针(6)的位置。然后接通学生电源(9)，打开开关(8)，小灯泡亮(3)，电阻丝(1))通电后受热膨胀，与电阻丝(1)一端相连的连杆(5)在弹簧(4)牵动下使指针(6)转动，指针(6)立即显示出电阻丝(1)受热膨胀的过程；断电后，电阻丝(1)迅速变冷收缩，从而牵动连杆(5)带动指针(6)回到原位，这样指针(6)就快速地显示出不同电阻丝(1)的热胀冷缩不同的整个过程。在改变学生电源(9)电压演示过程中，也明显看出电阻丝(1)热胀冷缩还会受电压的影响，而验热笔(10)上的塑料芯(11)也很容易检测出电阻丝(1)通电前后的温度变化。