一种焦耳定律演示器的制作方法

本实用新型涉及一种教学用演示教具组件，特别是一种用于演示焦耳定律现象的焦耳定律演示器。

背景技术：

焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年，英国物理学家焦耳^[1]发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。采用国际单位制，其表达式为Q=I²Rt或热功率P=I²R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳(J)、安培(A)、欧姆(Ω)、秒(s)和瓦特(W)，电流相等时，则电阻越大时,产生的热越多。焦耳定律也是目前中学阶段需要掌握的知识点，但是，现在没有一个专用的教具协助教师演示焦耳定律，这对于学生学习和理解所学内容不利。

技术实现要素：

本实用新型的目的在提供一种用于演示焦耳定律现象的焦耳定律演示器。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种焦耳定律演示器，其特征在于：包括一块底板，所述底板上设有两个相互隔离的第一容腔和第二容腔以及第一U形管道和第二U形管道，所述第一U形管道和第二U形管道管壁为透明材质，所述第一U形管道的一端与第一容腔的上端联通，另一端较高且开口设置，所述第一U形管道的开口端一侧设有高度刻度，所述第一容腔的外壁上设有一对第一接线柱，第一容腔内部设有第一电阻，所述一对第一接线柱与第一电阻两端电连接；第二U形管道的一端与第二容腔的上端联通，所述第二U形管道的开口端一侧设有高度刻度，所述第二容腔的外壁上设有一对第二接线柱，第二容腔内部设有第二电阻，所述一对第二接线柱与第二电阻两端电连接。

本实用新型焦耳定律演示器在进行演示时，首先在两个U型管中注入部分水，然后给容腔内的电阻通电发热，利用容腔内的空气热胀冷缩原理，并根据U型管开口端水位的高低，即可得知产生的热量多少，两组之间可以进行对比观察，非常直观，有助于学生理解相关知识。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例外观结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例分解结构示意图之一；

图3为本实用新型具体实施例外观结构示意图之二。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型焦耳定律演示器包括一块底板1，所述底板1上设有两个相互隔离的第一容腔3和第二容腔4以及第一U形管道5和第二U形管道6，所述第一容腔3和第二容腔4的形状及容积相同，所述第一U形管道5和第二U形管道6的截面面积要相同，所述第一U形管道5和第二U形管道6管壁为透明材质，所述第一U形管道5的一端与第一容腔3的上端联通，另一端较高（高于与容腔的连通口）且开口设置，所述第一U形管道5的开口端一侧，沿着第一U形管道5设有高度刻度11，所述第一容腔3的外壁上设有一对第一接线柱7，第一容腔3内部设有第一电阻8，所述一对第一接线柱7与第一电阻8两端电连接；第二U形管道6的一端与第二容腔4的上端联通，所述第二U形管道6的开口端一侧沿着第二U形管道6设有高度刻度11，所述第二容腔4的外壁上设有一对第二接线柱9，第二容腔4内部设有第二电阻10，所述一对第二接线柱9与第二电阻10两端电连接。

为了释放容腔内的加热空气，优选在所述第一容腔3和第二容腔4的外壁上均设有一个排气孔12，所述排气孔12上设有密封件13。

为了方便制作，本具体实施例中，所述演示器还设有一块透明盖板16，所述盖板16上并排间隔设有两个下凹的凹腔，两个下凹的凹腔之间并排设有相互隔离的一对U形凹槽，所述一对U形凹槽靠近凹腔的一端分别与相邻的凹腔联通，所述透明盖板16紧密贴在底板1上，两个下凹的凹腔与底板1之间的空间分别构成所述第一容腔3和第二容腔4，一对U形凹槽与底板1之间的空间分别构成所述第一U形管道5和第二U形管道6，一对第一接线柱7和一对第二接线柱9分别设置在凹腔外壁上。所述透明盖板16对应两个下凹的凹腔外壁上均设有一条凸起的、与凹腔联通的排气管，排气管口构成所述排气孔12，所述排气管口上套设有橡胶帽，所述橡胶帽构成密封件13。

为了增加实验可选对比参数，提供多种不同对比条件，所述第二容腔4的外壁上优选还设有一对第三接线柱14，第二容腔4内部还设有第三电阻15，所述一对第三接线柱14与第三电阻15两端电连接。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。