专利名称：固体的热胀冷缩实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于教学演示用具，涉及一种固体的热胀冷缩实验仪器。
目前，国内小学教师在向学生讲授固体都有热胀冷缩性质的时候，实验教具有“手持式金属球热胀演示仪”，它是用金属球在常温下可以穿过圆环，演示金属球受热后不能穿过圆环的实验，说明固体具有热胀冷缩的性质。还有测量紫铜丝受热前后的长度变化来说明固体是有热胀冷缩性质的。这些方法都是对金属进行的实验。以金属做实验，就得出所有固态物体都有热胀冷缩性质的结论，缺乏说服力。从认识过程来说，用一种现象就得出一个结论，具有局限性，是不科学的。
本实用新型的目的旨在克服已有教具的不足，提供一种固体的热胀冷缩实验仪，不但可以对金属、非金属所有固态物体进行实验，而且可根据被验物体的长度调节跨距，适应各种规格、形状固体的实验。其次，本实用新型还具有动作灵敏、显示直观的优点。
本实用新型是通过以下技术方案来实现其目的的。一种固体的热胀冷缩实验仪，包括底板、被验物体的桥架、弹性钢片、移动指针以及显示装置。其长方形底板上开有两段纵向滑槽，桥架由活动档板和固定板与底板构成，活动档板立置在底板有滑槽一边，并与底板固定，固定板立置在底板的另一边，并固接。固定板靠近上端的外平面上设置弹性钢片，弹性钢片上连接移动指针。显示装置包括显示板，显示板上有刻度标记，显示板连接在固定板一侧的端面上，使移动指针位于刻度标记部位。
活动档板与底板的连接，可用角铁的一个平面与活动档板固定，而角铁的另一个平面对应滑槽打孔，用螺栓与底板固定。活动档板上端设置被验物体的定位台阶。弹性钢片用细铁丝与移动指针连接。
显示装置还包括集成线路板、发光二极管、电池，其集成线路板安装在显示板的上部，发光二极管插在集成线路板的插孔内，电池安装在固定板的外面，正极与弹性钢片连接，负极与集成线路板连接，移动指针与集成线路板的输入接口接触。移动指针是一种上端弯折成90度的薄紫铜接触片。电池与弹性钢片之间设有线路开关。
本实用新型由于被验物体桥架的活动档板可调，因此可根据实验件的长度调节跨距，适用于不同规格的长方体、圆柱体、或其他固态物体的热胀冷缩实验。由于弹性钢片和移动指针动作灵敏，因此不仅可对热胀系数大的金属进行实验，而且对于热胀系数小的非金属，比如玻璃棒、陶瓷棒也可达到满意的实验效果。由于电池与弹性钢片、移动指针、集成线路板形成了闭合回路，因此串接在集成线路板上的发光二极管发光显示。当被验物体受热膨胀伸长时，压迫弹性钢片倾斜，使移动指针与集成线路板的接口接触导通电路，发光二极管显示。随着物体继续热胀，指针从左到右逐渐移动，发光二极管也从左到右逐次发亮，冷却时指针、发光二极管反向变化。学生可直观地看到物体热胀冷缩变化的全过程。
图1是一种固体的热胀冷缩实验仪的结构示意图；图2是又一种固体的热胀冷缩实验仪的结构示意图。
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步的说明。
如
图1所示，一种固体的热胀冷缩实验仪，包括长方形底板1，其上开有两段纵向滑槽11，活动档板2立置在底板1上有滑槽的一边，用角铁12使其一个平面与活动档板连接，另一个平面对应滑槽打孔，用螺栓13与底板1固定；固定板3立置在底板的另一边，用螺钉或乳胶固接；固定板3靠近上端的上平面上，用压板9连接弹性钢片4，弹性钢片的上端用细铁丝5与移动指针6连接；显示板8用螺钉连接在固定板3的一侧端面上，使移动指针6位于显示板上部的刻度标记7的部位。为了使被验物体(如金属棒)15与弹性钢片4保持良好接触，在活动档板2的上端面设置定位台阶10。为了方便实验仪的放置平稳，在底板1的下面安装4个支脚14。
如图2所示，另一种固体的热胀冷缩实验仪，它的结构包括长方形底板1上开有两段纵向滑槽11，底板上立置一块木质活动档板2和木质固定板3构成了放置被验物体(如陶瓷方棒)15的桥架，固定板3用螺钉或乳胶固接在底板1的一边，在底板1的另一边(有滑槽的一边)，用角铁12的一个平面与活动档板2螺钉连接，角铁的另一个平面对应滑槽位置打孔，用螺栓13穿过角铁、滑槽和底板固定在一起。固定板3一侧的端面上用螺钉连接显示板8，显示板的上部安装集成线路板19和发光二极管20，固定板3靠上端外面上设置弹性钢片4，可用压板9连接在固定板上。弹性钢片4的上端用细铁丝5连接移动指针6，移动指针与集成线路板的输入接口18接触。为了使移动指针有良好的导电性，可用薄紫铜片制作，为了使其与接口有可靠的接触面，可将紫铜片上端弯折90度。固定板3的外面设有电池16，电池正极与弹性钢片4连接，负极与集成线路板19连接。电池16与弹性钢片4之间设有线路开关17。为了使被验物体15与弹性钢片4保持紧密接触，在活动档板2的上端面设置被验物体定位台阶10。为方便实验仪的放置，在底板1的下面安装4个支脚14。
活动档板2与固定板3也可用其他绝缘材料制作。电池16也可用经变压整流的电源代替。
本实用新型的使用方法如下首先根据被验物体(如陶瓷方棒)15的长度调节跨距，将被验物体放置在活动档板的定位台阶10和固定板3上的弹性钢片4之间，接通电源，使第一只显示灯发亮。初始位置(零位)确定后，紧固活动档板。然后开始加热被验物体，由于陶瓷棒受热膨胀，长度伸长，压迫弹性钢片4倾斜，带动指针6移动，改变指针与集成线路板的触点，使发光二极管从左至右逐渐发亮。冷却时，指针随陶瓷棒的收缩、弹性钢片的回弹，向左移动，使发光二极管从右向左逐次熄灭，直至零位。
权利要求1.一种固体的热胀冷缩实验仪，其特征在于所述的实验仪包括底板、桥架、弹性钢片、移动指针以及显示装置，其长方形底板(1)上开有两段纵向滑槽(11)，桥架由活动档板(2)和固定板(3)与底板(1)构成，活动档板(2)立置在底板(1)上有滑槽的一边，并与底板固定，固定板(3)立置在底板(1)的另一边并与底板固接，固定板(3)靠近上端的外平面上设置弹性钢片(4)，弹性钢片上连接移动指针(6)，显示装置包括显示板(8)，显示板上有刻度标记(7)，显示板连接在固定板(3)的一侧端面上，使移动指针(6)位于刻度标记(7)部位。
2.按照权利要求1所述固体的热胀冷缩实验仪，其特征在于所述活动档板(2)与底板(1)的连接，可用角铁(12)的一个平面与活动档板固定，角铁的另一个平面对应滑槽(11)打孔，用螺栓(13)与底板(1)固定。
3.按照权利要求1所述固体的热胀冷缩实验仪，其特征在于所述活动档板(2)的上端面设置定位台阶(10)。
4.按照权利要求1所述固体的热胀冷缩实验仪，其特征在于所述弹性钢片(4)用细铁丝(5)与移动指针(6)连接。
5.按照权利要求1所述固体的热胀冷缩实验仪，其特征在于所述的活动档板(2)和固定板(3)用绝缘材料制作，所述的显示装置还包括集成线路板(19)、发光二极管(20)、电池(16)，其集成线路板(19)安装在显示板(8)的上部，发光二极管(20)插在集成线路板的插孔内，电池(16)安装在固定板(3)的外面，正极与弹性钢片(4)连接，负极与集成线路板(19)连接，移动指针(6)与集成线路板的输入接口(18)接触。
6.按照权利要求5所述固体的热胀冷缩实验仪，其特征在于所述的移动指针(6)是一种上端弯折成90度的薄紫铜接触片。
7.按照权利要求5所述固体的热胀冷缩实验仪，其特征在于所述电池(16)与弹性钢片(4)之间设有线路开关(17)。
专利摘要一种固体的热胀冷缩实验仪,包括:带纵向滑槽的底板,立置在底板上的活动挡板和固定板,与固定板侧面连接的显示板,安装在显示板上部的集成线路板和发光二极管,设置在固定板上部的弹性钢片,与弹性钢片连接的移动指针,设置在固定板上的电池以及连接线路。本实用新型具有适用范围广、动作灵敏、显示直观的优点,是各类学校讲授“固体具有热胀冷缩性质”自然课的理想教具。
文档编号G09B23/16GK2373855SQ9921530
公开日2000年4月12日 申请日期1999年6月24日 优先权日1999年6月24日
发明者乔辉 申请人:乔辉