CN107274764A - 用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置 - Google Patents
用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107274764A CN107274764A CN201710710550.6A CN201710710550A CN107274764A CN 107274764 A CN107274764 A CN 107274764A CN 201710710550 A CN201710710550 A CN 201710710550A CN 107274764 A CN107274764 A CN 107274764A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fixed plate
- expansion link
- demonstrating
- metallic rod
- cold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
- G09B23/16—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for science of heat
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Algebra (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
本发明涉及教育教学设备技术领域，尤其是用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，包括演示装置、激光发生器、加热装置、金属杆和反射装置，演示装置由底座、设有刻度线的演示板、固定板组成，固定板安装在底座上，演示板竖直设于固定板左侧，激光发生器安装在固定板上，金属杆一端连接固定板，另一端指向反射装置，反射装置设于固定板的右侧，由反射座、反光镜片组成，加热装置设于固定板与反射装置之间，由灯座、酒精灯组成，酒精灯设于金属杆的竖直下方并靠近金属杆。本发明结构设计合理，利用光的反射原理，金属杆热胀冷缩的微小型变在演示板上直观、动态地显示出来，学生能更好地观察金属的热胀冷缩现象，提高学生的学习兴趣，提高授课效率。
Description
技术领域
本发明涉及教育教学设备技术领域，尤其是用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置。
背景技术
在中学《科学》科目的教科版五年级下册中，对金属的热胀冷缩提供了一套简单的实验演示装置，其将金属条放置在木板上，在金属条一端钉入一根大头钉，当金属条在酒精灯的加热作用下膨胀伸长，会将大头针顶弯，从而使学生认识到热胀冷缩现象。但是由于线膨胀系数的存在，热胀冷缩的型变程度非常细微，在实验过程中，大头针的位移较小，有时候凭肉眼很难被观察到。课堂上需要一种能直观、动态、能显而易见观察到型变的实验装置。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术缺点提供用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，利用光的反射原理，金属杆热胀冷缩的微小型变在演示板上直观、动态地显示出来。
本发明解决技术问题采用的技术方案为：用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，包括演示装置、激光发生器、加热装置、金属杆和反射装置，所述演示装置由底座、设有刻度线的演示板、固定板组成，固定板安装在底座上，演示板竖直设于固定板左侧，所述激光发生器安装在固定板上，所述金属杆一端连接固定板，另一端指向并靠近反射装置，所述反射装置设于固定板的右侧，由反射座、设于反射座上的反光镜片组成，所述加热装置设于固定板与反射装置之间，由灯座、设于灯座上的酒精灯组成，所述酒精灯设于金属杆的竖直下方并靠近金属杆。金属杆被酒精灯加热的过程中，受热膨胀，其端部触及反射装置，从而使激光发生器的光点经反光镜片反射后，在演示板上产生明显可见的型变，且型变的方向、位置、过程利用刻度线均可被直接观察到。
进一步的，所述底座上设有固定螺栓、定位螺栓和带定位螺栓的竖向伸缩杆，内部穿设有下伸缩杆，所述固定板安装在竖向伸缩杆的上端，两端的内部均穿设有上伸缩杆，下伸缩杆端部的上侧设有竖直嵌槽，上伸缩杆端部的内侧设有水平嵌槽，演示板嵌插在竖直嵌槽、水平嵌槽内通过下伸缩杆、上伸缩杆竖直固定。底座通过固定螺栓固定在地面上；下伸缩杆、上伸缩杆通过定位螺栓分别在底座、固定板内滑动定位，从而控制下伸缩杆、上伸缩杆的伸出长度；竖向伸缩杆通过定位螺栓调整高度，从而控制固定板的高度；演示板通过竖直嵌槽、水平嵌槽竖直固定在下伸缩杆与上伸缩杆端部形成的框架当中。
进一步的，所述固定板上端面中心部位上安装有承托座，金属杆与承托座侧壁固定连接，承托座上端设有球头连接轴，所述激光发生器通过球头连接轴安装在承托座上。通过承托座，金属杆恰好位于激光发生器的垂直下方，激光发生器通过球头连接轴可以方便地调整高度和激光发射角度。
进一步的，所述反射座上端安装有带定位螺栓的竖向伸缩杆，竖向伸缩杆顶部设有弹簧座，镜框内安装有反射镜片，镜框与弹簧座之间通过弹簧连接。竖向伸缩杆通过定位螺栓非常容易调整反射镜片的高度，以使其能更好地配合激光发生器入射角度，弹簧的型变非常容易发生，金属杆在受热膨胀时抵在弹簧上，比抵在硬质杆上更不容易受材料固相弹性的影响，产生的位移型变更明显，从而使反射光点的移动更明显。
进一步的，所述灯座上端安装有带定位螺栓的竖向伸缩杆，竖向伸缩杆顶部设有灯托，酒精灯放置在灯托上。竖向伸缩杆通过定位螺栓非常容易调整酒精灯的高度，以更好地适应金属杆所位的位置；灯托用于承托酒精灯，避免意外掉落。
进一步的，所述金属杆为线膨胀系数大于等于15的金属材料制成的细杆。金属材料的线膨胀系数并不相同，线膨胀系数越大，同等加温情况下所发生的型变程度不同，选择膨胀系数大于等于15的金属材料，比如铁、铜、青铜、黄铜、铝合金等，光点的移动更为明显。
进一步的，所述反射座、灯座为固定连接在一起的一体式结构。连接为一体的反射座、灯座更方便携带，也不需调整两者之间的相对位置，两者之间连线的延长线与金属杆处于同一竖直平面内，酒精灯即可正落于金属杆下方对其进行加热。
本发明所具有的有益效果是：本发明结构设计合理，利用光的反射原理，金属杆热胀冷缩的微小型变在演示板上直观、动态地显示出来，学生能更好地观察金属的热胀冷缩现象，提高学生的学习兴趣，提高授课效率。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明做以下详细说明。
如图1所示，本发明包括演示装置、激光发生器14、加热装置、金属杆11和反射装置，所述演示装置由底座1、设有刻度线5-1的演示板5、固定板2组成，固定板2安装在底座1上，演示板5竖直设于固定板2左侧，所述激光发生器14安装在固定板2上，所述金属杆11一端连接固定板2，另一端指向并靠近反射装置，所述反射装置设于固定板2的右侧，由反射座7、设于反射座7上的反光镜片10组成，所述加热装置设于固定板2与反射装置之间，由灯座6、设于灯座6上的酒精灯12组成，所述酒精灯12设于金属杆11的竖直下方并靠近金属杆11。金属杆11被酒精灯12加热的过程中，受热膨胀，其端部触及反射装置，从而使激光发生器14的光点经反光镜片10反射后，在演示板5上产生明显可见的型变，且型变的方向、位置、过程利用刻度线5-1均可被直接观察到。
本实施例中，所述底座1上设有固定螺栓17、定位螺栓16和带定位螺栓16的竖向伸缩杆8，内部穿设有下伸缩杆3，所述固定板2安装在竖向伸缩杆8的上端，两端的内部均穿设有上伸缩杆4，下伸缩杆3端部的上侧设有竖直嵌槽3-1，上伸缩杆4端部的内侧设有水平嵌槽4-1，演示板5嵌插在竖直嵌槽3-1、水平嵌槽4-1内通过下伸缩杆3、上伸缩杆4竖直固定。底座1通过固定螺栓17固定在地面上；下伸缩杆3、上伸缩杆4通过定位螺栓16分别在底座1、固定板2内滑动定位，从而控制下伸缩杆3、上伸缩杆4的伸出长度；竖向伸缩杆8通过定位螺栓16调整高度，从而控制固定板2的高度；演示板5通过竖直嵌槽3-1、水平嵌槽4-1竖直固定在下伸缩杆3与上伸缩杆4端部形成的框架当中。
本实施例中，所述固定板2上端面中心部位上安装有承托座13，金属杆11与承托座13侧壁固定连接，承托座13上端设有球头连接轴15，所述激光发生器14通过球头连接轴15安装在承托座13上。通过承托座13，金属杆11恰好位于激光发生器14的垂直下方，激光发生器14通过球头连接轴15可以方便地调整高度和激光发射角度。
本实施例中，所述反射座7上端安装有带定位螺栓16的竖向伸缩杆8，竖向伸缩杆8顶部设有弹簧座9-1，镜框10-1内安装有反射镜片10，镜框10-1与弹簧座9-1之间通过弹簧9连接。竖向伸缩杆8通过定位螺栓16非常容易调整反射镜片10的高度，以使其能更好地配合激光发生器14入射角度，弹簧9的型变非常容易发生，金属杆11在受热膨胀时抵在弹簧9上，比抵在硬质杆上更不容易受材料固相弹性的影响，产生的位移型变更明显，从而使反射光点的移动更明显。
本实施例中，所述灯座6上端安装有带定位螺栓16的竖向伸缩杆8，竖向伸缩杆8顶部设有灯托12-1，酒精灯12放置在灯托12-1上。竖向伸缩杆8通过定位螺栓16非常容易调整酒精灯12的高度，以更好地适应金属杆11所位的位置；灯托12-1用于承托酒精灯12，避免意外掉落。
本实施例中，所述金属杆11为线膨胀系数大于等于15的金属材料制成的细杆。金属材料的线膨胀系数并不相同，线膨胀系数越大，同等加温情况下所发生的型变程度不同，选择膨胀系数大于等于15的金属材料，比如铁、铜、青铜、黄铜、铝合金等，光点的移动更为明显。
本实施例中，所述反射座7、灯座6为固定连接在一起的一体式结构。连接为一体的反射座7、灯座6更方便携带，也不需调整两者之间的相对位置，两者之间连线的延长线与金属杆11处于同一竖直平面内，酒精灯12即可正落于金属杆11下方对其进行加热。
Claims (7)
1.用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，包括演示装置、激光发生器、加热装置、金属杆和反射装置，其特征在于：所述演示装置由底座、设有刻度线的演示板、固定板组成，固定板安装在底座上，演示板竖直设于固定板左侧，所述激光发生器安装在固定板上，所述金属杆一端连接固定板，另一端指向并靠近反射装置，所述反射装置设于固定板的右侧，由反射座、设于反射座上的反光镜片组成，所述加热装置设于固定板与反射装置之间，由灯座、设于灯座上的酒精灯组成，所述酒精灯设于金属杆的竖直下方并靠近金属杆。
2.根据权利要求1所述的用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，其特征在于：所述底座上设有固定螺栓、定位螺栓和带定位螺栓的竖向伸缩杆，内部穿设有下伸缩杆，所述固定板安装在竖向伸缩杆的上端，两端的内部均穿设有上伸缩杆，下伸缩杆端部的上侧设有竖直嵌槽，上伸缩杆端部的内侧设有水平嵌槽，演示板嵌插在竖直嵌槽、水平嵌槽内通过下伸缩杆、上伸缩杆竖直固定。
3.根据权利要求1或2所述的用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，其特征在于：所述固定板上端面中心部位上安装有承托座，金属杆与承托座侧壁固定连接，承托座上端设有球头连接轴，所述激光发生器通过球头连接轴安装在承托座上。
4.根据权利要求1所述的用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，其特征在于：所述反射座上端安装有带定位螺栓的竖向伸缩杆，竖向伸缩杆顶部设有弹簧座，镜框内安装有反射镜片，镜框与弹簧座之间通过弹簧连接。
5.根据权利要求1所述的用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，其特征在于：所述灯座上端安装有带定位螺栓的竖向伸缩杆，竖向伸缩杆顶部设有灯托，酒精灯放置在灯托上。
6.根据权利要求1所述的用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，其特征在于：所述金属杆为线膨胀系数大于等于15的金属材料制成的细杆。
7.根据权利要求1或4或5所述的用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置，其特征在于：所述反射座、灯座为固定连接在一起的一体式结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710710550.6A CN107274764A (zh) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | 用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710710550.6A CN107274764A (zh) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | 用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107274764A true CN107274764A (zh) | 2017-10-20 |
Family
ID=60079689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710710550.6A Pending CN107274764A (zh) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | 用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107274764A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107657875A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-02-02 | 赣州市亿研机械设计研究院有限公司 | 一种物理教学用空气热胀冷缩实验设备 |
| CN115100929A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-23 | 淮阴工学院 | 一种物理实验的空气膨胀教学演示设备 |
-
2017
- 2017-08-18 CN CN201710710550.6A patent/CN107274764A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107657875A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-02-02 | 赣州市亿研机械设计研究院有限公司 | 一种物理教学用空气热胀冷缩实验设备 |
| CN115100929A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-23 | 淮阴工学院 | 一种物理实验的空气膨胀教学演示设备 |
| CN115100929B (zh) * | 2022-07-07 | 2023-10-27 | 淮阴工学院 | 一种物理实验的空气膨胀教学演示设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107274764A (zh) | 用于物理实验热胀冷缩原理的放大演示装置 | |
| CN105919311A (zh) | 一种智能升降桌 | |
| CN206201761U (zh) | 一种室外教学用多功能教学板 | |
| CN110967169A (zh) | 一种可透视ar眼镜光学模组的检测台及检测方法 | |
| CN109031786A (zh) | 一种背光模组的背板、背光模组和显示模组 | |
| CN205920663U (zh) | 金属热胀冷缩实验放大演示装置 | |
| CN201237846Y (zh) | 固体热胀冷缩演示仪 | |
| CN204238636U (zh) | 新型帐篷支撑结构 | |
| CN2408536Y (zh) | 微小形变放大器 | |
| CN212343901U (zh) | 一种兼容全角度摄像头调焦光源结构 | |
| CN104089223B (zh) | 一种背光光学系统及显示装置 | |
| CN210200111U (zh) | 一种固体热胀冷缩实验演示教具 | |
| CN207441026U (zh) | 具有防护罩的节能信号灯 | |
| CN203797485U (zh) | 一种仰角可调led路灯 | |
| CN208847974U (zh) | 抛物面扩束镜镜组的调节装置 | |
| CN2486992Y (zh) | 一种能与背投屏幕片同步热胀冷缩的浮动拼装框架 | |
| CN207584685U (zh) | 光学透镜 | |
| CN208403758U (zh) | 一种平面设计画板支撑装置 | |
| CN218379195U (zh) | 一种新型球场灯 | |
| CN210719059U (zh) | 一种3d视觉连接器pin校正位度检测设备 | |
| CN205746528U (zh) | 一种广告牌用照明灯 | |
| CN208967620U (zh) | 一种大功率角度可调的led灯 | |
| CN210141499U (zh) | 一种桌面灯 | |
| CN104534329B (zh) | Led远程照明光学准直系统 | |
| CN207907032U (zh) | 照明灯具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171020 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |