专利名称：焦耳定律演示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学用具，尤其是通电导体放出的热量与哪些因素有 关的演示实验用具。
背景技术：
在中学物理课中，有通电导体放出的热量与哪些因素有关的演示实验，典 型的演示实验是焦耳定律演示，在人教版教材中分两次完成这一实验，实验分 散，浪费课时，不利于学生观察、比较和学习。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种画面清晰、效果显著和节约时间的焦耳定律 演示器。
本实用新型的技术方案为
一种焦耳定律演示器，它包括演示板、电源、电阻和电流表，其特征在于 还包括
间隔固定在演示板面上的三支试管，各试管中设有不同电阻值的所述电阻 和装满液体酒精，各试管的上口都设有密封管塞，其中的电阻两端通过引线从 管塞密封穿出；
在各试管的管塞上穿透管塞并与管塞密封固定联接，使其内腔与试管内腔 相通的透明导管，该透明导管向上引伸与标示在演示板面上的水平刻度线垂直 相交。
各试管中的所述电阻为电阻丝。 所述的试管管塞为橡皮塞或软木塞。
上述结构的焦耳定律演示器，将电源、开关、电阻和电流表连接构成回路。 通电后，电流流经各试管中电阻产生热量，使试管中的液体酒精温度升高，体 积膨胀，膨胀的液体酒精沿导管上升。酒精液上升的快慢、高度与流经电阻的 电流、电阻的大小和通电的时间相关，并清晰地在演示板上显示出来，使学生
3们一看就懂。具有以下优点 '
① 布局合理，画面清晰，对比容易；
② 设置科学，教学直观，直接验证；
③ 操作方便，效果明显，学习有趣。
图l是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型作进一步说明。
图l所示，是本实用新型的结构示意图。由图中可知，在演示板10上设有 均等间隔的水平刻度线9一A、 B、 C、 D;在刻度线9的下方固定有横向间隔竖置 的三支装满酒精4的透明玻璃试管1、 2、 3，各试管的管口上都设有软木或橡胶 制成的管塞5;各试管内的酒精4分别有不同阻值电阻——电阻丝R1、R2、R3。 三支相同透明的玻璃导管6、 7、 8的下端分别透过管塞5，使其内腔与试管l、 2、 3的内腔相通，并向上引伸与演示板10的水平刻度线9相互垂直；玻璃导管 6、 7、 8分别与其管塞5密封联接，与演示板10通过粘或箍的方式固定联接。 从局剖的管塞5可知，试管l、 2、 3内电阻丝R1、 R2、 R3的两端，通过引出线 密封穿出各自的管塞5与其它电阻、电源、电表和开关等构成回路；其中，试 管2、 3内的电阻R2、 R3串接后，又与电表A2、开关S和24V电源串接，构成 回路；试管1内的电阻R1与一试管外的限流电阻RO串接后，又与电表A1、开 关S和24V电源串接，构成另一回路。为了使演示清晰和美观，可在各试管的 酒精中加入一些鲜艳的颜料，并使三支导管6、 7、 8酒精液柱在同一水平线的 零刻度线——即水平刻度线9的A刻度线上。
实施例
图l所示的电路中，R0=2Q, R1=R2=4Q, R3=8Q。电源接24V交流电，合 上开关S，电表A1、 A2指示的电流分别为11-4A和I2=2A,可在黑板上记录。 此时，引导学生观察，三支导管6、 7、 8酒精液柱分别以不同的速度上升，差 异非常明显。学生可以看到(1) 时间越长，液柱越高。说明电热与时间有关，时间越长，电热越大。 从单位时间内上升的酒精液柱高度，可以得出电热与通电的时间成正比。
(2) 若不看试管1，仅观察分析试管2和3的导管7、 8。从图l中可看出 试管2和3内的电阻R2和R3串联，电流相等，由于R3〉R2，从液柱高度差可 以看出导管8的液柱高于导管7的液柱。R3=2R2,导管8的液柱高应是导管7 的2倍。说明电流相等时，电阻越大电热越大，电热与电阻成正比。
(3) 比较电热与电流时，遮盖住试管3及其导管8,仅观察试管l和2及其 导管6和7;由于111=112=40, 11=212，导管6中的液柱应到刻度线9中的E线 处，导管7中的液柱应到刻度线9中的B线处。从而得出电阻相等，电流越 大，电热越大。再经多次的实验可证明电热与电流的平方成正比。
权利要求1、一种焦耳定律演示器，它包括演示板、电源、电阻和电流表，其特征在于还包括间隔固定在演示板(10)面上的三支试管(1、2、3)，各试管(1、2、3)中设有不同电阻值的所述电阻(R1、R2、R3)和装满液体酒精(4)，各试管(1、2、3)的上口都设有密封管塞(5)，其中的电阻(R1、R2、R3)通过两端引线从管塞(5)密封穿出；在各试管(1、2、3)的管塞(5)上穿透管塞并与管塞(5)密封固定联接，使其内腔与试管内腔相通的透明导管(6、7、8)，该透明导管(6、7、8)向上引伸与标示在演示板面上的水平刻度线(9)垂直相交。
2、 根据权利要求l所述的焦耳定律演示器，其特征在于 各试管(1、 2、 3)中的所述电阻(Rl、 R2、 R3)为电阻丝。
3、 根据权利要求1或2所述的焦耳定律演示器，其特征在于试管(2、 3)内的电阻(R2、 R3)串接后，又与电表(A2)、开关(S)和 电源串接，构成回路；试管(1)内的电阻Ul)与一试管外的限流电阻(R0) 串接后，又与电表(Al)、开关(S)和电源串接，构成另一回路。
专利摘要本实用新型公开了一种焦耳定律演示器，它包括演示板、电源、电阻和电流表，还包括间隔固定在演示板面上的三支试管，各试管中设有不同电阻值的电阻和装满液体酒精，各试管的上口都设有密封管塞，其中的电阻两端通过引线密封从管塞密封穿出；在各试管的管塞上设有使其空与试管内腔相通的透明导管，该导管向上引伸与演示板面上的水平刻度线垂直相交。该结构的焦耳定律演示器，将电源、开关、电阻和电流表连接构成回路。电流流经各试管中的电阻产生热量，受热膨胀的酒精液沿导管上升。酒精液上升的快慢、高度与流经电阻的电流、阻值的大小和通电的时间相关，并清晰地在演示板上显示出来。适用于通电导体放出的热量与哪些因素有关的演示实验教学。
文档编号G09B23/18GK201237849SQ20082010446
公开日2009年5月13日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者黄绍端 申请人:黄绍端