一种速熔式焦耳定律实验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种速熔式焦耳定律实验装置，属于教学器材领域，由电热管和速熔件组成，在耐高温绝缘管上绕制电热丝制成电热管,并将电热丝的两端与接线端子相连接,用熔点为38~200摄氏度的固体材料制成管状或棒状速熔件,将速熔件置于电热管中,当电热管有电流通过时,产生热量将速熔件熔化后从出口排出,观察速熔件熔化时下降的高度多少就可以判定电热丝发热量的大小,只要制成不同阻值的电热管,再通过不同的电流和不同的通电时间,就可以完成焦耳定律实验的全部项目,具有可视性好,学生能直接感知热量产生的过程,适合教师和学生做实验。
【专利说明】
一种速熔式焦耳定律实验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种教学器材，具体涉及一种速熔式焦耳定律实验装置。
【背景技术】
[0002]我们知道，焦耳定律是揭示通电导体产生电热效应的一个重要定律，表达式为:Q=I2Rt,表示当导体有电流通过时，产生的热量Q与电流I的平方成正比，与导体电阻R的大小成正比，与通电的时间t的长短成正比，在中学物理课教学中，要求教师用实验方法演示给学生看，在大多数物理教材中，只介绍了用电阻丝将瓶中的煤油或酒精加热，用温度计显示煤油或酒精升温快慢的实验方法，这种实验方法的缺点是:加热时间长，升温慢，温度计可视范围小，很少被采用，市场上流行一种用电阻丝加热密封容器中的空气的实验装置，中国专利申请号为201120267746.0名称为新型焦耳定律实验器，就是典型的一种，其工作原理是:当密封容器中的空气通电加热时，空气受热膨胀后推动U形管中的液面升高，用液面升高的多少来间接判断热量的多少，这种实验方法的缺点是:学生只能通过想象，电阻丝发热会让空气膨胀，空气膨胀后会推动U形管中的液面升高，学生无法感知热的效果，存在不足之处。
【发明内容】
[0003]本实用新型克服现有技术的不足之处，提供一种速熔式焦耳定律实验装置，它由电热管和速熔件组成，将速熔件插在电热管中，当电热管通电时产生热量会将速熔件熔化，并从出口排出，观察速熔件下降高度的多少就可以判定产生热量的多少，采用不同电阻值的电热管，改变电流的大小，改变通电时间的长短，就可以完成焦耳定律实验的全部项目，具有可视性好，学生可以直接感知热效应的效果，适合教师和学生做实验。
[0004]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现；
[0005]—种速熔式焦耳定律实验装置，由电热管和速熔件组成，在耐高温绝缘管上绕制电热丝制成电热管，并将电热丝的两端与接线端子相连接，用熔点为38?200摄氏度的固体材料制成管状或棒状速熔件，将速熔件置于电热管中。
[0006]电热管中设有集热金属管，便于聚集热量。
[0007]电热管中设有出口，便于熔化的速熔件从出口排出。
[0008]电热丝的电阻值大小不相同，便于做不同实验时选用。
[0009]熔点为40?200摄氏度的固体材料采用蜡，树脂或塑料。
[0010]速熔件侧面设有可移动的刻度标尺，便于读出速熔件下降的高度。
[0011 ]电热管下端设有容纳速熔件的容器，可以容纳排出的速熔件。
[0012]本实用新型同现有技术相比的优点是:
[0013]I可视性好。
[0014]2学生可以直接感知电热效应。
[0015]3实验过程短。
[0016]【附图说明】:
[0017]图1是一种速熔式焦耳定律实验装置的剖面示意图；
[0018]图2是蜡制速熔式焦耳定律实验装置的实施例；
[0019]图3是蜡制速熔式焦耳定律实验装置的实施例电路图；
[0020]图4是三单元速熔式焦耳定律实验装置的电路图。
[0021]【具体实施方式】:
[0022]下面结合【具体实施方式】及附图，详细描述本实用新型的一种速熔式焦耳定律实验装置:
[0023]图1是一种速熔式焦耳定律实验装置的剖面示意图:
[0024]图1中，0-5是可移动的刻度标尺，6是电热丝，7是接线端子，8是容器，9是出口，10是耐高温绝缘管，11是集热金属管，12是速熔件；
[0025]图2是蜡制速熔式焦耳定律实验装置的实施例:
[0026]图2中，0-5是可移动的刻度标尺，7是接线端子，8是容器，9是出口，12是速熔件，13是实验板，14是电热管；
[0027]图3是蜡制速熔式焦耳定律实验装置的电路图:
[0028]图3中，R1和R2都是电阻，但电阻值不同，U1是电源；
[0029]图4是三单元速熔式焦耳定律实验装置的电路图:
[0030]图4中，R3，R4，R5和R6都是电阻，其中，R3大于R4，R4等于R5，R6等于或大于R5，U2是电源；
[0031]在图2的蜡制速熔式焦耳定律实验装置的实施例，图3的蜡制速熔式焦耳定律实验装置的实施例电路图中，在实验板13上装有两个单元速熔式焦耳定律实验装置，这种蜡制速熔式焦耳定律实验装置，采用蜡制速熔件，采用熔点为38-68摄氏度的蜡为原材料，将这种蜡制成管状或棒状速熔件，开始实验前，首先将蜡制速熔件12插入电热管14中，调整可移动的刻度标尺0-5，让蜡制速熔件12的顶端同可移动的刻度标尺0-5的零刻度对齐，并将两个电热管14接成串联，这两个电热管14的电阻值Rl和R2不同，串联后将两个接线端子7接在电源Ul上，立刻有电流通过电热管14，产生热量让蜡制速熔件12开始熔化，高度开始下降，熔化的蜡从出口9排出，流入容器8中，经过3-8分钟时间，从可移动的刻度标尺0-5上可以读出两个蜡制速熔件12的下降高度不相同，电阻值较大的下降更多，由此证明:当电流和时间相同的条件下，电阻值越大产生的热量越多，除此之外，还可改变电阻大小，改变电流大小，改变通电时间，改变串并联连接方式，就可以完成焦耳定律实验的全部项目。
[0032]在图4的三单元速熔式焦耳定律实验装置的电路图中，有三个单元，R3，R4，R5和R6都是电阻，但只有R3，R4，R5三个是电热管的电阻，R6是并联在R5上的外接电阻，R6发热时不会将蜡熔化，其中，R3大于R4，R4等于R5，R6等于或大于R5，U2是电源，当电源U2接通后，R3，R4，R5上都会产生热量，由于R3大于R4，它们是串联关系，电流相等，电阻值大的R3产生的热量更多，由此证明:当电流和时间相同的条件下，电阻值越大产生的热量越多。
[0033]虽然R4等于R5，但由于R5上的电流被R6分走一部分，使R5上的电流小于R4上的电流，电流较大的R4产生的热量更多，由此证明:当电阻和时间相同的条件下，电流越大产生的热量越多。
[0034]由于以上实验要花费几分钟时间，在这几分钟时间内，可以观察到，时间越长产生的热量越多，到此为止，这种三单元速熔式焦耳定律实验装置，只要做一次操作实验，就可以完成焦耳定律实验的全部项目，节省时间。
【主权项】
1.一种速熔式焦耳定律实验装置，由电热管和速熔件组成，其特征在于:在耐高温绝缘管上绕制电热丝制成电热管，并将电热丝的两端与接线端子相连接，用熔点为38?200摄氏度的固体材料制成管状或棒状速熔件，将速熔件置于电热管中。2.根据权利要求1所述的一种速熔式焦耳定律实验装置，其特征在于:所述的电热管中设有集热金属管。3.根据权利要求1所述的一种速熔式焦耳定律实验装置，其特征在于:所述的电热管中设有出口。4.根据权利要求1所述的一种速熔式焦耳定律实验装置，其特征在于:所述的电热丝的电阻值大小不相同。5.根据权利要求1所述的一种速熔式焦耳定律实验装置，其特征在于:所述的熔点为38?200摄氏度的固体材料采用蜡，树脂或塑料。6.根据权利要求1所述的一种速熔式焦耳定律实验装置，其特征在于:所述的速熔件侧面设有可移动的刻度标尺。7.根据权利要求1所述的一种速熔式焦耳定律实验装置，其特征在于:所述电热管下端设有容纳速熔件的容器。
【文档编号】G09B23/18GK205541585SQ201620129344
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月20日
【发明人】王文渭
【申请人】王文渭