CN106448371A - 物理教学演示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物理教学演示装置，包括基座、通气管、烧杯、温度计、酒精灯和压强控制装置，其中酒精灯用于给烧杯加热，压强控制装置用于控制烧杯内的压强，通过操纵压强控制装置可以给烧杯建立不同的压强，之后对烧杯进行加热，观察水沸腾时的温度计读数和压力表读数，可以得出压强低沸点低、压强高沸点高的结论，其整体结构合理、操作简单，保证教学生动有趣，本发明可广泛应用于物理教学中。

Description

物理教学演示装置

技术领域

本发明涉及物理教学技术领域，具体地说是一种物理教学演示装置。

背景技术

学生们在学习书本知识时，辅助于教学教具和实验装置，对加深所学知识的理解和掌握是有极大帮助的，尤其是对初次接触学习沸点与压强关系等相关知识的学生来说，随堂实验装置是非常必须的。而在现有的教学中，就缺少这样的随堂实验装置，老师要么完全依靠书本知识进行教学，要么自己制作一些不规范的自制教具来帮助学生理解沸点与压强关系等知识，无论是教具的可靠性以及实际的教学目的都达不到理想的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种物理教学演示装置，能够解决现有技术中所存在的上述问题。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案来实现：

一种物理教学演示装置，包括基座、通气管、烧杯、温度计、酒精灯和压强控制装置，所述压强控制装置固定于所述基座的前端，所述酒精灯固定于所述基座的后端，在所述基座上且位于所述酒精灯的右侧设置有垂直于所述基座的立柱，所述立柱的中部设置有向左延伸的烧杯支撑座，所述立柱的上部设置有向左延伸的烧杯固定座，所述烧杯的下部与所述烧杯支撑座装配，所述烧杯的上部中心位置设置有向上延伸且与所述烧瓶固定座装配的通气管固定开口，所述通气管固定开口内设置有通气管固定胶垫，在所述烧杯上靠近所述通气管固定开口的位置处设置有向上延伸且与所述烧瓶固定座装配的温度计固定开口，所述温度计固定开口内设置有温度计固定胶垫，所述通气管的一端与所述压强控制装置连通且另一端伸入所述通气管固定胶垫内，所述通气管的中间段与所述立柱固定，所述通气管的顶端设置有气压表，所述温度计带有刻度的一端伸入所述温度计固定胶垫内，所述烧杯的前部、后部和下部均为平面结构，所述烧杯的左端连通设置有保险胶垫固定孔，所述保险胶垫固定孔内设置有保险胶垫，所述基座的前端从左至右依次设置有用于固定所述压强控制装置的气压组件固定凸起、第一固定凸台和第二固定凸台，所述气压组件固定凸起上设置有开口朝上的矩形开口，所述矩形开口内部的前侧和后侧分别设置有第一配合凹槽和第二配合凹槽，所述压强控制装置包括与所述第一固定凸台和第二固定凸台装配的充气管，所述充气管的右端设置有与所述通气管连接的充气接口，所述充气管内设置有橡胶活塞，所述橡胶活塞的左端固定有连接臂，所述连接臂包括两个与所述橡胶活塞固定的支臂和连接两个支臂左端部的连接板，两个所述支臂分别设置在所述橡胶活塞的前端和后端，位于所述橡胶活塞前端的所述支臂的前侧设置有与所述第一配合凹槽滑动装配的第一配合凸起，位于所述橡胶活塞后端的所述支臂的后侧设置有与所述第二配合凹槽滑动装配的第二配合凸起，所述连接板内沿左右方向设置有螺纹圆孔，所述螺纹圆孔与驱动螺纹杆螺纹装配，所述驱动螺纹杆的左端连接有气压驱动电机，所述气压驱动电机的下端设置有电机固定座，所述电机固定座的下端与所述基座固定。

作为另一种限定，所述立柱的左侧面上设置有沿上下方向延伸的凹槽，所述烧杯支撑座包括第一固定基座，所述第一固定基座上设置有与所述凹槽装配的第一固定基座凹槽，所述第一固定基座的右端设置有与所述第一固定基座凹槽连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设置有第一拧紧螺栓，所述第一固定基座的左端设置有第一连接杆，所述第一连接杆的左端设置有第一烧杯支撑板，所述第一烧杯支撑板上均匀设置有多个支撑板通孔，所述第一烧杯支撑板上部的前端和后端分别设置有第一配热板凹槽和第二配热板凹槽，所述第一烧杯支撑板的左端设置有竖直向下延伸的下立板，所述下立板的下端与所述基座固定，所述下立板的左侧上方设置有配热板驱动电机，所述配热板驱动电机上设置有配热板驱动齿轮，所述第一烧杯支撑板上的所述第一配热板凹槽和第二配热板凹槽与配热板右侧的配热板本体滑动装配，所述配热板本体上设置有多个配热板通孔，所述配热板本体的左端中部设置有向左水平延伸且与所述配热板驱动齿轮啮合的驱动齿条，所述驱动齿条的左端部设置有运动限位凸起。

作为另一种限定，所述烧杯固定座包括第二固定基座，所述第二固定基座上设置有与所述凹槽装配的第二固定基座凹槽，所述第二固定基座的右端设置有与所述第二固定基座凹槽连通的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设置有第二拧紧螺栓，所述第二固定基座的左端设置有第二连接杆，所述第二连接杆的左端设置有与所述通气管固定开口装配的第一烧杯固定架，所述第一烧杯固定架的左端设置有第三连接杆，所述第三连接杆的左端设置有与所述温度计固定开口装配的第二烧杯固定架。

作为另一种限定，所述立柱的右侧自下向上依次设置有固定所述通气管的第一通气管固定支架和第二通气管固定支架。

作为更进一步的限定，所述基座的下平面沿左右方向设置有第一开口，所述基座的下平面沿前后方面设置有第二开口。

本发明由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）本发明通过操纵压强控制装置可以给烧杯建立不同的压强，之后对烧杯进行加热，观察水沸腾时的温度计读数，可以得出压强低沸点低、压强高沸点高的结论，其整体结构合理、操作简单，能够保证教学生动有趣；

（2）本发明烧杯的前部、后部和下部均为平面结构，这样水少加热更快，同时烧杯的左端连通设置有保险胶垫固定孔，保险胶垫固定孔内设置有保险胶垫，当烧杯内压力过大时，保险胶垫会向左侧方弹出，不会伤及学生及老师，保证实验的安全性；

（3）本发明的配热板本体上设计有若干通孔，左侧设计有驱动齿条，驱动齿条上设计有运动限位凸起，驱动齿条与配热板驱动齿轮配合，驱动配热板本体可在第一配热板凹槽和第二配热板凹槽内运动。通过调整配热板本体上的通孔和第一烧杯支撑板的重叠面积大小来控制加热量，实现加热速度的调节。

综上，本发明实用性高，能够满足物理教学需求，并能达到很好的教学效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例所述的整体结构示意图；

图2为本发明实施例所述的基座的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的烧杯固定座的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的烧杯支撑座的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的配热板的结构示意图；

图6为本发明实施例所述的压强控制装置的结构示意图。

在附图中：1、基座；1111、第一开口；1112、第二开口；112、立柱；1121、第一通气管固定支架；1122、第二通气管固定支架；1123、凹槽；113、气压组件固定凸起；1131、矩形开口；1132、第一固定凸台；1133、第二固定凸台；1134、第一配合凹槽；1135、第二配合凹槽；21、烧杯支撑座；211、第一固定基座；212、第一固定基座凹槽；213、第一拧紧螺栓；214、第一连接杆；215、第一烧杯支撑板；2161、第二配热板凹槽；2162、第一配热板凹槽；217、下立板；2172、配热板驱动电机；2173、配热板驱动齿轮；22、烧杯固定座；221、第二固定基座；222、第二固定基座凹槽；223、第二拧紧螺栓；224、第二连接杆；225、第三连接杆；226、第一烧杯固定架；227、第二烧杯固定架；23、配热板；231、配热板本体；232、驱动齿条；233、运动限位凸起；3、通气管；31、压力表；4、烧杯；41、温度计固定开口；42、温度计固定胶垫；43、温度计；45、通气管固定开口；46、通气管固定胶垫；47、保险胶垫；48、保险胶垫固定孔；5、酒精灯；6、压强控制装置；611、充气管；612、充气接口；613、橡胶活塞；614、连接臂；6141、第二配合凸起；6142、第一配合凸起；615、连接板；616、驱动螺纹杆；617、气压驱动电机；618、电机固定座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图所示，根据本发明实施例的物理教学演示装置，包括基座1、通气管3、烧杯4、温度计43、酒精灯5和压强控制装置6，所述压强控制装置6固定于所述基座1的前端，所述酒精灯5固定于所述基座1的后端，在所述基座1上且位于所述酒精灯5的右侧设置有垂直于所述基座1的立柱112，所述立柱112的中部设置有向左延伸的烧杯支撑座21，所述立柱112的上部设置有向左延伸的烧杯固定座22，所述烧杯4的下部与所述烧杯支撑座21装配，所述烧杯4的上部中心位置设置有向上延伸且与所述烧瓶固定座22装配的通气管固定开口45，所述通气管固定开口45内设置有通气管固定胶垫46，在所述烧杯4上靠近所述通气管固定开口45的位置处设置有向上延伸且与所述烧瓶固定座22装配的温度计固定开口41，所述温度计固定开口41内设置有温度计固定胶垫42，所述通气管3的一端与所述压强控制装置6连通且另一端伸入所述通气管固定胶垫46内，所述通气管3的中间段与所述立柱112固定，所述通气管3的顶端设置有气压表31，所述温度计43带有刻度的一端伸入所述温度计固定胶垫42内，所述烧杯4的前部、后部和下部均为平面结构，所述烧杯4的左端连通设置有保险胶垫固定孔48，所述保险胶垫固定孔48内设置有保险胶垫47，所述基座1的前端从左至右依次设置有用于固定所述压强控制装置6的气压组件固定凸起113、第一固定凸台1132和第二固定凸台1133，所述气压组件固定凸起113上设置有开口朝上的矩形开口1131，所述矩形开口内部的前侧和后侧分别设置有第一配合凹槽1134和第二配合凹槽1135，所述压强控制装置6包括与所述第一固定凸台1132和第二固定凸台1133装配的充气管611，所述充气管611的右端设置有与所述通气管3连接的充气接口612，所述充气管611内设置有橡胶活塞613，所述橡胶活塞613的左端固定有连接臂614，所述连接臂614包括两个与所述橡胶活塞613固定的支臂和连接两个支臂左端部的连接板615，两个所述支臂分别设置在所述橡胶活塞613的前端和后端，位于所述橡胶活塞613前端的所述支臂的前侧设置有与所述第一配合凹槽1134滑动装配的第一配合凸起6142，位于所述橡胶活塞613后端的所述支臂的后侧设置有与所述第二配合凹槽1135滑动装配的第二配合凸起6141，所述连接板615内沿左右方向设置有螺纹圆孔，所述螺纹圆孔与驱动螺纹杆616螺纹装配，所述驱动螺纹杆616的左端连接有气压驱动电机617，所述气压驱动电机617的下端设置有电机固定座618，所述电机固定座618的下端与所述基座1固定。

在本发明的实施例中，烧杯4的前部、后部和下部均为平面结构，这样水少加热更快，同时烧杯4的左端连通设置有保险胶垫固定孔48，保险胶垫固定孔48内设置有保险胶垫47，当烧杯4内压力过大时，保险胶垫47会向左侧方弹出，不会伤及学生及老师，保证实验的安全性，同时通气管固定开口45内设置有通气管固定胶垫46，通气管3的一端与压强控制装置6连通且另一端伸入通气管固定胶垫46内，这样，通气管固定开口45、通气管固定胶垫46与通气管3三者密封设置，压强控制装置6可以通过通气管3向烧杯4内注入或抽出气体以在烧杯4内建立不同的压强，而温度计43带有刻度的一端伸入温度计固定胶垫42内，温度计固定胶垫42设置于温度计固定开口41内，这样，温度计43、温度计固定开口41与温度计固定胶垫42三者之间密封设置，以保证整体结构的密封性，实验时，通过操纵压强控制装置6可以给烧杯4建立不同的压强，之后通过酒精灯5对烧杯4进行加热，观察水沸腾时的温度计43读数，可以得出压强低沸点低、压强高沸点高的结论，本发明整体结构合理、操作简单，可保证教学生动有趣。

需要说明的是，本发明的第一固定凸台1132和第二固定凸台1133用于固定充气管611，充气管611的右端通过充气接口612与通气管3连接，充气管611内设置有橡胶活塞613，橡胶活塞613的左端的连接臂614包括两个与橡胶活塞613固定的支臂和连接两个支臂左端部的连接板615，两个支臂分别设置有与第一配合凹槽1134和第二配合凹槽1135滑动装配的第一配合凸起6142和第二配合凸起6141，连接板615内沿左右方向设置有螺纹圆孔，螺纹圆孔与驱动螺纹杆616螺纹装配，驱动螺纹杆616的左端连接有气压驱动电机617，气压驱动电机617的下端设置有电机固定座618，这样，通过控制气压驱动电机617带动驱动螺纹杆616旋转，驱动螺纹杆616旋转时可带动连接臂614沿水平方向滑动，进而带动橡胶活塞613在充气管611内移动，这样的结构可有效避免人工操作费时费力的问题，并且可避免橡胶活塞613出现旋转摩擦的现象影响实现效果，保证整套装置的可靠性。

进一步地，如图所示，所述立柱112的左侧面上设置有沿上下方向延伸的凹槽1123，所述烧杯支撑座21包括第一固定基座211，所述第一固定基座211上设置有与所述凹槽1123装配的第一固定基座凹槽212，所述第一固定基座211的右端设置有与所述第一固定基座凹槽212连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设置有第一拧紧螺栓213，所述第一固定基座211的左端设置有第一连接杆214，所述第一连接杆214的左端设置有第一烧杯支撑板215，所述第一烧杯支撑板215上均匀设置有多个支撑板通孔，所述第一烧杯支撑板215上部的前端和后端分别设置有第一配热板凹槽2162和第二配热板凹槽2161，所述第一烧杯支撑板215的左端设置有竖直向下延伸的下立板217，所述下立板217的下端与所述基座1固定，所述下立板217的左侧上方设置有配热板驱动电机2172，所述配热板驱动电机2172上设置有配热板驱动齿轮2173，所述第一烧杯支撑板215上的所述第一配热板凹槽2162和第二配热板凹槽2161与配热板23右侧的配热板本体231滑动装配，所述配热板本体231上设置有多个配热板通孔，所述配热板本体231的左端中部设置有向左水平延伸且与所述配热板驱动齿轮2173啮合的驱动齿条232，所述驱动齿条232的左端部设置有运动限位凸起233。

在本发明的实施例中，配热板本体231上均匀分布有多个配热板通孔，左侧设计有驱动齿条232，驱动齿条232上设计有运动限位凸起233。驱动齿条232与配热板驱动齿轮2173配合，驱动配热板本体231可在第一配热板凹槽2162和第二配热板凹槽2161内运动。通过调整配热板本体231上的配热板通孔和第一烧杯支撑板215的重叠面积大小来控制加热量，实现加热速度的调节，使实验操作时间可控。

进一步地，所述烧杯固定座22包括第二固定基座221，所述第二固定基座221上设置有与所述凹槽1123装配的第二固定基座凹槽222，所述第二固定基座221的右端设置有与所述第二固定基座凹槽222连通的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设置有第二拧紧螺栓223，所述第二固定基座221的左端设置有第二连接杆224，所述第二连接杆224的左端设置有与所述通气管固定开口45装配的第一烧杯固定架226，所述第一烧杯固定架226的左端设置有第三连接杆225，所述第三连接杆225的左端设置有与所述温度计固定开口41装配的第二烧杯固定架227。

在本发明的实施例中，第一烧杯固定架226和第二烧杯固定架227分别用于与通气管固定开口45和温度计固定开口41装配，由于第二固定基座221上设置有与凹槽1123装配的第二固定基座凹槽222，因此第二固定基座221可在立柱112上进行滑动，当滑动到合适位置时，旋转第二拧紧螺栓223，可以实现第二固定基座221与立柱112之间的固定。

优选地，所述立柱112的右侧自下向上依次设置有固定所述通气管3的第一通气管固定支架1121和第二通气管固定支架1122。

本发明的实施例中，第一通气管固定支架1121和第二通气管固定支架1122上分别设置有与通气管3装配的第一固定孔和第二固定孔，这样可以保证通气管3固定的稳定性。

优选地，所述基座1的下平面沿左右方向设置有第一开口1111，所述基座1的下平面沿前后方面设置有第二开口1112。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种物理教学演示装置，其特征在于：包括基座（1）、通气管（3）、烧杯（4）、温度计（43）、酒精灯（5）和压强控制装置（6），所述压强控制装置（6）固定于所述基座（1）的前端，所述酒精灯（5）固定于所述基座（1）的后端，在所述基座（1）上且位于所述酒精灯（5）的右侧设置有垂直于所述基座（1）的立柱（112），所述立柱（112）的中部设置有向左延伸的烧杯支撑座（21），所述立柱（112）的上部设置有向左延伸的烧杯固定座（22），所述烧杯（4）的下部与所述烧杯支撑座（21）装配，所述烧杯（4）的上部中心位置设置有向上延伸且与所述烧瓶固定座（22）装配的通气管固定开口（45），所述通气管固定开口（45）内设置有通气管固定胶垫（46），在所述烧杯（4）上靠近所述通气管固定开口（45）的位置处设置有向上延伸且与所述烧瓶固定座（22）装配的温度计固定开口（41），所述温度计固定开口（41）内设置有温度计固定胶垫（42），所述通气管（3）的一端与所述压强控制装置（6）连通且另一端伸入所述通气管固定胶垫（46）内，所述通气管（3）的中间段与所述立柱（112）固定，所述通气管（3）的顶端设置有气压表（31），所述温度计（43）带有刻度的一端伸入所述温度计固定胶垫（42）内，所述烧杯（4）的前部、后部和下部均为平面结构，所述烧杯（4）的左端连通设置有保险胶垫固定孔（48），所述保险胶垫固定孔（48）内设置有保险胶垫（47），所述基座（1）的前端从左至右依次设置有用于固定所述压强控制装置（6）的气压组件固定凸起（113）、第一固定凸台（1132）和第二固定凸台（1133），所述气压组件固定凸起（113）上设置有开口朝上的矩形开口（1131），所述矩形开口内部的前侧和后侧分别设置有第一配合凹槽（1134）和第二配合凹槽（1135），所述压强控制装置（6）包括与所述第一固定凸台（1132）和第二固定凸台（1133）装配的充气管（611），所述充气管（611）的右端设置有与所述通气管（3）连接的充气接口（612），所述充气管（611）内设置有橡胶活塞（613），所述橡胶活塞（613）的左端固定有连接臂（614），所述连接臂（614）包括两个与所述橡胶活塞（613）固定的支臂和连接两个支臂左端部的连接板（615），两个所述支臂分别设置在所述橡胶活塞（613）的前端和后端，位于所述橡胶活塞（613）前端的所述支臂的前侧设置有与所述第一配合凹槽（1134）滑动装配的第一配合凸起（6142），位于所述橡胶活塞（613）后端的所述支臂的后侧设置有与所述第二配合凹槽（1135）滑动装配的第二配合凸起（6141），所述连接板（615）内沿左右方向设置有螺纹圆孔，所述螺纹圆孔与驱动螺纹杆（616）螺纹装配，所述驱动螺纹杆（616）的左端连接有气压驱动电机（617），所述气压驱动电机（617）的下端设置有电机固定座（618），所述电机固定座（618）的下端与所述基座（1）固定。

2.根据权利要求1所述的物理教学演示装置，其特征在于：所述立柱（112）的左侧面上设置有沿上下方向延伸的凹槽（1123），所述烧杯支撑座（21）包括第一固定基座（211），所述第一固定基座（211）上设置有与所述凹槽（1123）装配的第一固定基座凹槽（212），所述第一固定基座（211）的右端设置有与所述第一固定基座凹槽（212）连通的第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内设置有第一拧紧螺栓（213），所述第一固定基座（211）的左端设置有第一连接杆（214），所述第一连接杆（214）的左端设置有第一烧杯支撑板（215），所述第一烧杯支撑板（215）上均匀设置有多个支撑板通孔，所述第一烧杯支撑板（215）上部的前端和后端分别设置有第一配热板凹槽（2162）和第二配热板凹槽（2161），所述第一烧杯支撑板（215）的左端设置有竖直向下延伸的下立板（217），所述下立板（217）的下端与所述基座（1）固定，所述下立板（217）的左侧上方设置有配热板驱动电机（2172），所述配热板驱动电机（2172）上设置有配热板驱动齿轮（2173），所述第一烧杯支撑板（215）上的所述第一配热板凹槽（2162）和第二配热板凹槽（2161）与配热板（23）右侧的配热板本体（231）滑动装配，所述配热板本体（231）上设置有多个配热板通孔，所述配热板本体（231）的左端中部设置有向左水平延伸且与所述配热板驱动齿轮（2173）啮合的驱动齿条（232），所述驱动齿条（232）的左端部设置有运动限位凸起（233）。

3.根据权利要求2所述的物理教学演示装置，其特征在于：所述烧杯固定座（22）包括第二固定基座（221），所述第二固定基座（221）上设置有与所述凹槽（1123）装配的第二固定基座凹槽（222），所述第二固定基座（221）的右端设置有与所述第二固定基座凹槽（222）连通的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔内设置有第二拧紧螺栓（223），所述第二固定基座（221）的左端设置有第二连接杆（224），所述第二连接杆（224）的左端设置有与所述通气管固定开口（45）装配的第一烧杯固定架（226），所述第一烧杯固定架（226）的左端设置有第三连接杆（225），所述第三连接杆（225）的左端设置有与所述温度计固定开口（41）装配的第二烧杯固定架（227）。

4.根据权利要求3所述的物理教学演示装置，其特征在于：所述立柱（112）的右侧自下向上依次设置有固定所述通气管（3）的第一通气管固定支架（1121）和第二通气管固定支架（1122）。

5.根据权利要求4所述的物理教学演示装置，其特征在于：所述基座（1）的下平面沿左右方向设置有第一开口（1111），所述基座（1）的下平面沿前后方面设置有第二开口（1112）。