一种温度式热传导实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及的是实验教学设备技术领域，具体涉及一种温度式热传导实验装。


背景技术：

2.随着新课程的改革和教材的改版，要我们改革传统的实验设计理念，改进传统的实验仪器设备，通过全新的实验教学，提高学生的观察、探究和创新能力。《热是怎样传递的》、一是感受、推测热在金属条中的传递。学生通过触摸浸在热水中的金属条露出水面的这一端慢慢热起来初步感受到热水中的热会沿着金属条向上传递。由于以上活动只能感受和基于生活经验理解，为丰富学生感性经验，提升认识，教材设计铜丝上等距用凡士林粘上火柴，在铜丝的一端用酒精灯火焰加热，观察火柴掉落的顺序和时间，从而进一步推进学生对热传递的方向、过程的思考和认识。二是观察热在金属片中的传递。教材设计了在金属圆片表面涂上蜡，用酒精灯火焰分别在圆片中心和边缘加热，观察蜡融化的方向，从而看到热在金属圆片中的传递，引导学生进一步思考热传递的过程和方向，推进学生对热传递规律的认识。以上两个活动的设计有承接的逻辑关系，教材希望通过对两个活动学习，使学生初步认识到热传递的规律，即：热总是从物体较热的一端传向物体较冷的一端。
3.由于缺乏必要的热传导实验器具，对于热的概念非常抽象，导致小学生难以直观、感性的认识热传导原理。在实际教学过程中，为了帮助学生加深理解，提高学生的学习兴趣，为科学课堂增光添彩。因此，需要设计一种结构简单，操作方便，形象直观的实验装置。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种结构简单，操作及使用方便的实验装置，利用该实验装置，通过温变油墨的色彩变化和温度计的数值变化来反映热传递的方向，能够形象直观的描述热传递的原理，帮助学生加深理解，从而提高实验教学效率，具体地说是一种温度式热传导实验装。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种温度式热传导实验装置，包括有底座、立杆、导热盘、导热管、盛水管、加热器和温度计，所述立杆呈竖直状态固定于底座上，所述导热盘由盘体和设置于其侧面的盘夹组成，所述盘夹设置为倒l形结构，在所述立杆上设有用于夹持所述盘夹的夹子, 所述导热盘通过盘夹与夹子的配合,可拆卸地固定于所述底座上方，所述导热管设有多个，多个导热管沿所述盘体的中心呈直线布置于盘体中，并在所述导热管的外表面刷有一层温变油墨，所述盛水管的数量与导热管相对应，所述盛水管插入导热管内，所述加热器设置于导热盘下方的底座上，所述加热器设置于导热盘下方的底座中央上，且述加热器正对导热盘中央位置，用于给所述导热盘提供热源，所述温度计可拆卸地插入盛水管中。
6.进一步地，本实用新型所述的一种温度式热传导实验装置，其中所述导热管设有五个，五个导热管沿所述盘体的中心呈直线均匀布置于盘体中。
7.进一步地，本实用新型所述的一种温度式热传导实验装置，其中所述导热盘采用具有导热性的金属材料制作为圆形或方形薄板状结构，所述导热管采用具有导热性的金属材料制作为圆管或方管结构，所述导热盘和导热管之间采用焊接方式固定连接为一体结构；所述盛水管采用耐高温的透明材料制作为管体结构，所述导热管的内径大于所述盛水管的外径，并在所述盛水管的外表面还设有刻度线，所述盛水管的长度大于导热管的高度。
8.进一步地，本实用新型所述的一种温度式热传导实验装置，其中所述加热器为酒精灯。
9.采用本实用新型所述的一种温度式热传导实验装置，利用所设置的导热盘、导热管和盛水管，通过加热器给导热盘提供热源，使热量通过导热盘传递给导热管，在通过导热管传递给盛水管，利用设置于导热管外表面上的温变油墨以及设置于盛水管中的温度计，通过温变油墨的颜色变化和温度计的数值变化能直观地反映热传递的方向，使实验现象直观，学生更容易理解。采用本实用新型所述的实验装置，能形象描述热传递的原理，并通过温变油墨的颜色变化和温度计的数值变化，可以直观反映热传递的方向，不仅大大提高了实验效果，还能提高实验教学效率，具有结构简单，操作及使用方便，其实用性强，适合推广应用。
附图说明
10.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
11.图1是本实用新型的结构示意图。
12.图中所示：1-底座、2-立杆、21-夹子、3-导热盘、31-盘体、32-盘夹、4-导热管、5-盛水管、6-加热器、7-温度计。
具体实施方式
13.为进一步说明本实用新型的构思，以下将结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明：
14.如图1所示，本实用新型所述的一种温度式热传导实验装置，包括有底座1、立杆2、导热盘3、导热管4、盛水管5、加热器6和温度计7，所述立杆2呈竖直状态固定于底座1上，所述导热盘3由盘体31和设置于其侧面的盘夹31组成，所述盘夹31设置为倒l形结构，在所述立杆2上设有用于夹持所述盘夹31的夹子21, 所述导热盘3通过盘夹31与夹子21的配合,可拆卸地固定于所述底座1上方，所述导热管4设有多个，多个导热管4沿所述盘体31的中心呈直线布置于盘体31中，并在所述导热管4的外表面刷有一层温变油墨，所述盛水管5的数量与导热管4相对应，所述盛水管5插入导热管4内，所述加热器6设置于导热盘3下方的底座1中央上，且述加热器6正对导热盘3中央位置，用于给所述导热盘3提供热源，所述温度计7可拆卸地插入盛水管5中；其中所述加热器6为酒精灯，只要能够为导热盘3提供热源即可。
15.进一步地，本实用新型所述的一种温度式热传导实验装置，其中所述导热管4设有五个，五个导热管4沿所述盘体31的中心呈直线均匀布置于盘体31中；其中所述导热盘3采用具有导热性的金属材料制作为圆形或方形薄板状结构，所述导热管4采用具有导热性的金属材料制作为圆管或方管结构，所述导热盘3和导热管4之间采用焊接方式固定连接为一体结构；所述盛水管5采用耐高温的透明材料制作为管体结构，所述导热管4的内径大于所
述盛水管5的外径，并在所述盛水管5的外表面还设有刻度线，所述盛水管5的长度大于导热管4的高度。
16.采用本实用新型所述的实验装置，其中所述温变油墨为现有技术中通用的一种颜料，对于具体的型号选择不作要求，只要能均匀刷在导热管4的外表面，满足使用要求即可,将温变油墨应用于本实用新型所述的实验装置，其目的是方便学生观察温变油墨会随着温度的变化而呈现出不同的色彩。另外，由于在盘体31上沿其中心呈直线均匀布置有五个导热管4，先在五个导热管4中分别放入盛水管5，同时在盛水管5中加入等量的清水，最后将温度计7置于盛水管5中。为了方便记录，将布置为一排的五个盛水管5从中间向左右两侧取名为：中心位置、左一位置、左二位置、右一位置和右二位置，同时将中心位置、左一位置、左二位置、右一位置和右二位置的盛水管5分别标识为a、b、c、d和e，而加热器6采用酒精灯。先将导热盘3通过盘夹32与夹子21的配合，固定于立杆2上，然后将酒精灯放置于底座1上，并使其位于五个导热管4中的中间一个导热管4正下方，同时需要调整导热盘3与酒精灯之间的距离，通过酒精灯的外焰部分加热。在具体实验过程中，加热前，先记录盛水管5中的清水温度，其初始温度为31℃，然后分别记录a、b、c、d和e五个盛水管5中在不同加热时间的温度情况，具体的热传导实验数据记录情况如表1所示。
17.表1：热传导实验数据记录表 cbade加热20秒46℃48℃53℃48℃46℃加热30秒53℃56℃65℃55℃52℃加热40秒62℃67℃84℃66℃61℃加热50秒72℃78℃91℃77℃71℃
18.通过表1的实验数据记录表，经分析可知，当加热到同一时刻时，处于中心位置的温度计示数比左右两边都高；而离中心位置越近，即离热源越近，物体越热，温度越高；离热源越远，物体越冷，温度越低；热是从中心向四周传递，即由高温部分向低温部分传递，也可理解为由热的部分向冷的部分传递。
19.由此可见，采用本实用新型所述的实验装置，通过酒精灯给导热盘3提供热源，使热量从导热管4传递给盛水管5，最后通过盛水管5中的温度计7的数值变化，从而直观反映出热传递的方向，这样使实验现象直观，学生更容易理解。另外，由于在所述导热管4的外表面刷有一层温变油墨，温变油墨会随着温度的变化而呈现出不同的色彩，可以根据导热管4外表面上颜色的变化，进而感受到热的传导过程，即热是沿着传导物从温度较高的部分向温度较低的部分传递的。
20.综上所述，采用本实用新型所述的实验装置，通过加热器6对导热盘3，在导热管4的作用下，通过温变油墨的颜色变化，以及温度计7的数值变化，可以直观反映热传递的方向，不仅能够减小实验时间，提高实验效果，还能提高实验教学效率，具有结构简单，操作及使用方便，其实用性强，适合推广应用。
21.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用以限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。