[实用新型]玻意耳定律演示器的气体体积测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学仪器，特别是一种玻意耳定律演示器的气体体积测试系统。

背景技术

在新编普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3-3册中，讲授“波意耳定律” 时，需要进行探究演示实验。

探究波意耳定律是高中物理教学内容，但是，建国以来一直没有专用仪器，教育部以前的配备教学仪器目录中，采用“气体定律演示器” 来做实验。由于“气体定律演示器” 专用性不强，实验误差较大，可见度不高，严重影响教学效果。2010年教育部颁布新的普通高中理科教学仪器配备标准时，新増了波意耳定律演示器项目。该教学专用仪器目前国内尚无定型产品。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种实验精度高、可见度强、有助于提升教学效果的玻意耳定律演示器的气体体积测试系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：玻意耳定律演示器的气体体积测试系统，包括由透明材料制成的贮气柱、连接管、进排水管和刻度板，连接管和进排水管分别与贮气柱的下部两侧连接，进排水管上设有进排水阀，刻度板设在贮气柱侧部。

采用上述技术方案，连接管的另一端与玻意耳定律演示器的压强传递显示系统连接。压强传递显示系统包括液压室、指针压力表、安全阀和进气导管，指针压力表和安全阀设在液压室顶部，进气导管的内端管口位于液压室内上部，进气导管上设有位于液压室外部的进气阀，连接管与液压室下部连接。

在课堂上演示时，先打开进排水阀，向贮气柱内并通过连接管向液压室中充入一定量的水，然后关闭进排水阀，接着打开进气阀，通过进气导管向液压室内充入压力气体，压力气体将液压室内的水通过连接管压入到贮气柱中，压力表显示出压力数值，压力越大，贮气柱上部的空气柱的体积越小。从而演示一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。用本实用新型做演示实验，任意取10组数据进行计算，平均误差小于1.0％。当演示结束后，打开进排水阀，将水排出即可。安全阀起到避免压力过大损坏零部件的作用。

本实用新型设计合理、结构简单，专用性强，实验误差小，并具有极强的可见度，充分提高了教学效果，实用性强，易于推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的玻意耳定律演示器的气体体积测试系统，包括设置在底座1上由透明材料制成的贮气柱7、连接管11、进排水管8和刻度板9，连接管11和进排水管8分别与贮气柱7的下部两侧连接，进排水管8上设有进排水阀10，刻度板9设在贮气柱7侧部。

玻意耳定律演示器还包括压强传递显示系统，压强传递显示系统包括设置在底座1上由透明材料制成的液压室2、指针压力表3、安全阀4和进气导管5，指针压力表3和安全阀4设在液压室2顶部，进气导管5的内端管口位于液压室2内上部，进气导管5上设有位于液压室2外部的进气阀6，连接管11与液压室2下部连接。

贮气柱7用透明材料制造，有效高度不小于400mm，壁厚不小于3mm；可见度较高，气体体积变化测试精确。

刻度板9紧贴在贮气柱7两侧，按气体体积变化分度100等分自上而下设置刻度，毎10等分标有数值，读取方便，计算简便。

压强传递采用液压传递方式，克服了现有的“气体定律演示器”的贮气柱较短，用活塞加压，摩擦生热影响气体温度变化，造成实验误差较大的缺陷。本实用新型的液压室2由透明材料制造，用液体加压，压强传递过程清晰可见，控制平稳，取值精确。

指针压力表3量程为0—0.25Mpa，分度值0.01Mpa，精度4.0级，示值误差应不大于1个分度值。

进气阀6、安全阀4、进排水阀10均应采用金属制品，进气阀6和进排水阀10有方向标识，安全阀4控制液压室2内的压力达到0.20Mpa时自动释压，保证实验安全。

在课堂上演示时，先打开进排水阀10，通过进排水管8向贮气柱7内并通过连接管11向液压室2中充入一定量的水12，然后关闭进排水阀10，接着打开进气阀6，通过进气导管5向液压室2内充入压力气体，压力气体将液压室2内的水12通过连接管11压入到贮气柱7中，贮气柱7内的水柱上升，空气柱体积减小，指针压力表3显示出压力数值，压力越大，贮气柱7上部的空气柱的体积越小。从而演示一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比。当演示结束后，打开进排水阀10，将水排出即可。