热传导探究实验装置的制作方法

本技术涉及热传导实验教具，更具体地，涉及热传导探究实验装置。

背景技术：

1、教科版小学科学五年级下册热单元的第七课有传热比赛一课中的塑料勺、木勺、钢勺传热比赛及铜丝、铝丝、铁丝导热性能比较两个实验。

2、塑料勺、木勺、钢勺传热比赛是将三种除了材料不同其他都相同的勺子放入热水，再用手触摸勺子直接感受每个勺子的热量，塑料勺、木勺对两者温度变化感知不明显，既不直观也不准确，钢勺较热容易烫到。

3、铜丝、铝丝、铁丝导热性能比较则是通过加热块上安装除了材料不同其他都相同的金属棒，通过凡士林使得若干个火柴棒固定在金属棒，通过酒精灯加热加热块观察火柴棒的变化来比较不同材料的导热性能。通常出现以下问题：这个实验采用酒精灯作为加热源，使用酒精灯加热中由于空气流动、同学们呼吸言谈等引起火焰摇摆，加热点频繁变化，加热效率低，三根金属棒受热不均，影响实验结果的准确性的问题；使用的火柴棒的大小轻重均有差异，凡士林用量均不相同，火柴棒竖立情况也不同，大量的变量导致实验结果不准确的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供热传导探究实验装置，科学直观，安全可靠，提高实验结果的准确性。

2、为达到上述目的，提供了热传导探究实验装置，包括热成像仪、主控板、若干个模具加热管、电位器、电源模块、加热块、若干个温度检测传感器、热成像显示装置、温度显示装置、若干个橡胶块、若干个除了材料不同其他都相同的实验棒、观测台；所述观测台包括底座和固定安装底座的立柱；所述立柱顶部安装热成像仪；所述立柱的下部设有用于固定加热块的支架；所述加热块的两端各设有若干个加热块安装孔，一端的一个加热块安装孔用于可拆卸安装一个模具加热管，另一端的一个加热块安装孔用于可拆卸安装一个实验棒；所述热成像仪的工作范围能够覆盖实验棒和整个加热块；所述橡胶块可拆卸穿设有安装实验棒；所述橡胶块可拆卸安装温度检测传感器；

3、所述热成像仪、若干个模具加热管、电位器、电源模块、加热块、若干个温度检测传感器、温度显示装置分别电连接主控板；所述热成像显示装置连接热成像仪，用于显示热成像仪提取的物体热传导热图像；所述电位器用于调节模具加热管的温度；所述温度检测传感器用于检测温度；所述温度显示装置用于显示温度检测传感器检测的温度。

4、特别的，所述显示装置采用笔记本电脑。

5、特别的，所述电源模块包括12v锂电池和dc-dc电源转换模块；所述12v锂电池连接dc-dc电源转换模块；所述dc-dc电源转换模块电连接主控板。

6、特别的，所述加热块为铝制材料制成。

7、特别的，所述实验棒包括纯铜棒、纯铝棒、铁棒、塑料棒、木棒、钢棒。

8、特别的，还包括设有硅胶杯盖的玻璃杯；所述硅胶杯盖上设有若干个能够穿过实验棒的小孔。

9、特别的，所述主控板为esp32主控板。

10、特别的，所述立柱上设有若干支架安装孔。

11、特别的，所述加热块的后端开三个30mm×3mm的孔槽，用以安装模具加热管；所述加热块的前端向心开三个15mm×3mm的螺纹孔槽，用以安装实验棒。

12、本实用新型的有益效果如下所示：

13、 1.本实用新型采用温度检测传感器、橡胶块，将相应材料的实验棒和温度检测传感器插入橡胶块中，将实验棒浸入热水后，通过温度检测传感器检测温度能够准确知道不同材料的实验棒传热的温度，解决原来实验中用手触摸塑料勺、木勺对两者温度变化感知不明显的问题；同时解决加热后金属丝温度变化情况无法实时了解，学生没有过程性感受的问题。

14、2.本实用新型采用模具加热管、热成像仪、加热块，将相应材料的实验棒插入加热块，通过加热管插进加热块来加热加热块，通过热成像仪的热成像观察热变化，解决使用酒精灯加热中由于空气流动、同学们呼吸言谈引起火焰摇摆，加热点频繁变化，加热效率低，三根金属棒受热不均，影响实验结果的准确性的问题；且不需要解决原实验设计通过蘸凡士林的火柴棒掉落先后判断金属棒导热快慢，其中选用火柴棒火柴头的大小轻重均有差异，凡士林用量均不相同，火柴棒竖立情况也不同，大量的变量导致实验结果不准确的问题。

技术特征：

1.热传导探究实验装置，其特征在于，包括热成像仪、主控板、若干个模具加热管、电位器、电源模块、加热块、若干个温度检测传感器、热成像显示装置、温度显示装置、若干个橡胶块、若干个除了材料不同其他都相同的实验棒、观测台；所述观测台包括底座和固定安装底座的立柱；所述立柱顶部安装热成像仪；所述立柱的下部设有用于固定加热块的支架；所述加热块的两端各设有若干个加热块安装孔，一端的一个加热块安装孔用于可拆卸安装一个模具加热管，另一端的一个加热块安装孔用于可拆卸安装一个实验棒；所述热成像仪的工作范围能够覆盖实验棒和整个加热块；所述橡胶块可拆卸穿设有安装实验棒；所述橡胶块可拆卸安装温度检测传感器；

2.根据权利要求1所述的热传导探究实验装置，其特征在于，所述显示装置采用笔记本电脑。

3.根据权利要求1所述的热传导探究实验装置，其特征在于，所述电源模块包括12v锂电池和dc-dc电源转换模块；所述12v锂电池连接dc-dc电源转换模块；所述dc-dc电源转换模块电连接主控板。

4.根据权利要求1所述的热传导探究实验装置，其特征在于，所述加热块为铝制材料制成。

5.根据权利要求1所述的热传导探究实验装置，其特征在于，所述实验棒包括纯铜棒、纯铝棒、铁棒、塑料棒、木棒、钢棒。

6.根据权利要求1所述的热传导探究实验装置，其特征在于，还包括设有硅胶杯盖的玻璃杯；所述硅胶杯盖上设有若干个能够穿过实验棒的小孔。

7.根据权利要求1所述的热传导探究实验装置，其特征在于，所述主控板为esp32主控板。

8.根据权利要求1所述的热传导探究实验装置，其特征在于，所述立柱上设有若干支架安装孔。

9.根据权利要求1所述的热传导探究实验装置，其特征在于，所述加热块的后端开三个30mm×3mm的孔槽，用以安装模具加热管；所述加热块的前端向心开三个15mm×3mm的螺纹孔槽，用以安装实验棒。

技术总结
本技术公开热传导探究实验装置，包括热成像仪、主控板、若干个模具加热管、电位器、电源模块、加热块、若干个温度检测传感器、热成像显示装置、温度显示装置、若干个橡胶块、若干个除了材料不同其他都相同的实验棒、观测台；所述观测台包括底座和固定安装底座的立柱；所述立柱顶部安装热成像仪；所述立柱的下部设有用于固定加热块的支架；所述加热块的两端各设有若干个加热块安装孔，一端的一个加热块安装孔用于可拆卸安装一个模具加热管，另一端的一个加热块安装孔用于可拆卸安装一个实验棒；所述热成像仪的工作范围能够覆盖实验棒和整个加热块。本技术科学直观，安全可靠，提高实验结果的准确性。

技术研发人员：詹锋,钟毅
受保护的技术使用者：南宁市青秀区荔英小学
技术研发日：20230417
技术公布日：2024/1/15