一种热能电能转化科普仪的制作方法

本实用新型涉及教学设备技术领域，尤其涉及一种热能电能转化科普仪。

背景技术：

能量转换是物理教学的重要内容之一，能量是一种看不见摸不着却一直能感觉得到的东西，至今为止没有任何人提取或发现它的真实面貌，因此对于能量转换的认识比较抽象。

目前，在物理教学时，热能电能之间的能量转换缺少用于演示的直观演示仪器，老师只能抽象讲解，不利于学生理解分析，教学效果差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服目前没有演示热能电能转换的演示仪器，提供了一种热能电能转化科普仪，其能够直观演示热能电能转换的现象，便于学生理解分析，提升教学效果。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型的一种热能电能转化科普仪，包括底座，所述底座上设有立柱，所述立柱两侧分别设有托架，所述托架上设有液体容器，所述立柱上设有半导体制冷片，所述半导体制冷片的冷面紧贴有第一导热片，所述半导体制冷片的热面紧贴有第二导热片，所述第一导热片和第二导热片分别插入对应的液体容器，第二导热片插入的液体容器下方设有用于加热液体容器内液体的加热装置，所述立柱上还设有风扇，所述风扇与半导体制冷片电连接。

在本技术方案中，演示时，先向两个液体容器中加入等量的水，接着使用加热装置（可以是酒精灯或电子加热器）加热第二导热片插入的液体容器，该液体容器内的水受热温度升高，第二导热片温度升高，第一导热片插入的液体容器内的水没有被加热，温度不变，因此第二导热片温度高于第一导热片，且两者之间的温差会越来越大。当半导体制冷片的冷面和热面的温差较大时，半导体制冷片产生电压，输出电能给风扇，风扇转动，从而演示了热能转变为电能的现象。

作为优选，所述液体容器上设有温度显示器。温度显示器包括温度传感器和显示屏，温度传感器检测所在液体容器内的液体温度，显示屏显示温度传感器检测到的温度，便于用户直观了解液体容器内的液体温度。

作为优选，所述加热装置为电子加热器，所述底座上还设有控制器、按键组和无线通信模块，所述控制器分别与按键组、温度显示器、加热装置和无线通信模块电连接。用户可通过按键组发送控制指令，控制加热装置工作；无线通信模块能与用户的智能手机等智能终端通信，用户也可通过智能终端遥控加热装置工作。

作为优选，所述底座上还设有电动转台，所述立柱设置在电动转台上，所述电动转台与控制器电连接。控制器可控制电动转台带动立柱转动，使演示现象可向各个方向展示，也可调换两个液体容器的位置，用加热装置加热第一导热片插入的液体容器，演示半导体制冷片的特性。

作为优选，所述立柱上还设有电流表，所述电流表串接于半导体制冷片和风扇之间。

作为优选，所述立柱上还设有电源模块、第一开关模块和第二开关模块，所述电源模块通过第一开关模块与半导体制冷片电连接，所述风扇通过第二开关模块与半导体制冷片电连接，所述控制器分别与第一开关模块和第二开关模块电连接。控制器控制第一开关模块导通，第二开关模块断开，半导体制冷片的冷端散热、热端发热，演示电能转换为热能，之后控制第二开关模块导通，第一开关模块断开，半导体制冷片两端有温差产生电压，演示热能转变为电能的现象。

作为优选，所述立柱上还设有至少一个LED灯，所述LED灯与风扇并联。风扇转动时，LED灯点亮。

本实用新型的有益效果是：能够直观演示热能电能转换的现象，便于学生理解分析，提升教学效果。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的一种电路原理连接框图。

图中：1、底座，2、立柱，3、托架，4、液体容器，5、半导体制冷片，6、第一导热片，7、第二导热片，8、加热装置，9、风扇，10、温度显示器，11、控制器，12、按键组，13、无线通讯模块，14、电动转台，15、电流表，16、LED灯，17、第一开关模块，18、第二开关模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种热能电能转化科普仪，如图1、图2所示，包括底座1，底座1上设有立柱2，立柱2两侧分别设有托架3，托架3上设有液体容器4，液体容器4上设有温度显示器10，立柱2上设有半导体制冷片5，半导体制冷片5的冷面紧贴有第一导热片6，半导体制冷片5的热面紧贴有第二导热片7，第一导热片6和第二导热片7分别插入对应的液体容器4，第二导热片7插入的液体容器4下方设有用于加热液体容器4内液体的加热装置8，加热装置8为电子加热器，立柱2上还设有风扇9、电流表15、电源模块、第一开关模块17、第二开关模块18和三个LED灯16，电源模块通过第一开关模块17与半导体制冷片5电连接，风扇9通过第二开关模块18与半导体制冷片5电连接，电流表15与风扇9串接，LED灯16与风扇9并联，底座1还上设有控制器11、按键组12和无线通信模块13，控制器11分别与按键组12、温度显示器10、加热装置8、第一开关模块17、第二开关模块18和无线通信模块13电连接。

演示热能转换为电能时，通过控制器控制第二开关模块导通，第一开关模块断开，向两个液体容器中加入等量的水，接着控制加热装置加热第二导热片插入的液体容器，该液体容器内的水受热温度升高，第二导热片温度升高，第一导热片插入的液体容器内的水没有被加热，温度不变，因此第二导热片温度高于第一导热片，且两者之间的温差会越来越大。当半导体制冷片的冷面和热面的温差较大时，半导体制冷片产生电压，输出电能给风扇、LED灯，风扇转动，LED灯点亮，电流表显示电流值，从而演示了热能转变为电能的现象。

温度显示器包括温度传感器和显示屏，温度传感器检测所在液体容器内的液体温度，显示屏显示温度传感器检测到的温度，便于用户直观了解液体容器内的液体温度。

用户可通过按键组发送控制指令，控制热能电能转化科普仪工作。无线通信模块能与用户的智能手机等智能终端通信，用户也可通过智能终端遥控热能电能转化科普仪工作，控制器也可将温度显示器采集到的温度发送到用户的智能终端。

科普仪还可演示热电相互转换，控制器控制第一开关模块导通，第二开关模块断开，半导体制冷片的冷端散热、热端发热，演示电能转换为热能，之后控制第二开关模块导通，第一开关模块断开，半导体制冷片两端有温差产生电压，演示热能转变为电能的现象。

底座1上还设有电动转台14，立柱2设置在电动转台14上，电动转台14与控制器11电连接。控制器可控制电动转台带动立柱转动，使演示现象可向各个方向展示，也可调换两个液体容器的位置，用加热装置加热第一导热片插入的液体容器，演示半导体制冷片的特性。