CN108538163A - 焦耳定律探究演示仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实验仪器附属装置的技术领域，特别是涉及一种焦耳定律探究演示仪；可进行近距离摄像，使用局限性较低，可有效保证探究演示的效果，实用性较高；并且，工作模式多样，可对烧瓶的内部温度进行量测，方便进行数据记录，给使用者带来便利，从而提高其使用可靠性；包括底板、变阻器、第一电连接线、第二电连接线、第三电连接线、开关闸、电阻丝、电源和烧瓶，烧瓶内设置有放置腔；还包括伺服电机、螺纹杆、螺纹管、主动齿轮、被动齿轮、链条、转轴、支撑板和摄像器，底板内设置有工作腔，底板顶端设置有开口，链条套设在主动齿轮和被动齿轮上，摄像器电连接设置有采集终端；还包括温度计、热敏元件和连接架，温度计安装在底板的顶端。

Description

焦耳定律探究演示仪

技术领域

本发明涉及实验仪器附属装置的技术领域，特别是涉及一种焦耳定律探究演示仪。

背景技术

众所周知，焦耳定律是一种说明电流与电路产生温度之间线性关系的定律，而焦耳定律探究演示仪是一种用于演示相关物理电流知识，以方便学生理解相关内容的仪器，其在相关领域中得到了广泛的使用；现有的焦耳定律探究演示仪包括底板、变阻器、第一电连接线、第二电连接线、第三电连接线、开关闸、电阻丝、电源和烧瓶，所述烧瓶内设置有放置腔，烧瓶的顶端设置有取放口，并且所述取放口与放置腔相通，所述电源安装在底板的顶端，第一电连接线的输入端和输出端分别与电源和开关闸电连接，第二电连接线分别与开关闸和变阻器电连接，第三电连接线分别与变阻器和电阻丝电连接；现有的焦耳定律探究演示仪使用时，打开电源后打开开关闸，确保电路正常工作，调节变阻器以调节电阻丝的工作电流，由取放口向放置腔内放入适量实验用的煤油或其他相关液体，并将电阻丝放入至放置腔内，观察煤油等液体的页面上升情况，即可得知工作电路电流与其产生温度之间的响应关系；然而，现有的焦耳定律探究演示仪使用中发现，其不方便进行近距离观测，使用局限性较高，易造成部分学生对相关知识理解不彻底，实用性较低；并且，其工作模式单一，无法对烧瓶的内部温度进行量测，不方便进行数据记录，给使用者带来不便，致使其使用可靠性较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可进行近距离摄像，使用局限性较低，可有效保证探究演示的效果，实用性较高；并且，工作模式多样，可对烧瓶的内部温度进行量测，方便进行数据记录，给使用者带来便利，从而提高其使用可靠性的焦耳定律探究演示仪。

本发明的焦耳定律探究演示仪，包括底板、变阻器、第一电连接线、第二电连接线、第三电连接线、开关闸、电阻丝、电源和烧瓶，所述烧瓶内设置有放置腔，烧瓶的顶端设置有取放口，并且所述取放口与放置腔相通，所述电源安装在底板的顶端，第一电连接线的输入端和输出端分别与电源和开关闸电连接，第二电连接线分别与开关闸和变阻器电连接，第三电连接线分别与变阻器和电阻丝电连接；还包括伺服电机、螺纹杆、螺纹管、主动齿轮、被动齿轮、链条、转轴、支撑板和摄像器，底板内设置有工作腔，所述底板顶端设置有开口，并且所述开口与工作腔相通，开口处铰接设置有挡板，工作腔内设置有固定板，固定板的顶端设置有放置槽，所述放置槽内固定设置有滚珠轴承，螺纹管底端插入至所述滚珠轴承内，螺纹杆的顶端与支撑板底端连接，螺纹杆底端插入并螺装至所述螺纹管顶端内部，伺服电机安装在工作腔内，伺服电机输出端设置有传动轴，所述主动齿轮和被动齿轮分别安装在传动轴和螺纹管上，所述链条套设在主动齿轮和被动齿轮上，支撑板顶端设置有凹槽，凹槽内底壁上设置有旋孔，所述转轴底端插入至旋孔中，转轴顶端设置有连接板，摄像器安装在所述连接板顶端，摄像器电连接设置有采集终端；还包括温度计、热敏元件和连接架，所述温度计安装在底板的顶端，温度计的输出端设置有显示器，所述连接架固定在烧瓶的侧壁上，并且连接架的右侧壁与烧瓶侧壁接触，热敏元件的左端和右端分别与温度计和连接架连接。

本发明的焦耳定律探究演示仪，所述烧瓶为透明玻璃材质，所述连接架为金属材质。

本发明的焦耳定律探究演示仪，所述烧瓶的侧壁上设置有多组数据刻度线。

本发明的焦耳定律探究演示仪，还包括两组提手，底板顶端的左侧和右侧分别设置有两组支架，所述两组提手分别安装在两组支架顶端。

本发明的焦耳定律探究演示仪，还包括四组支腿和四组胶垫，所述四组支腿分别固定在底板底端的左前侧、右前侧、左后侧和右后侧，所述四组胶垫分别安装在四组支腿底端。

与现有技术相比本发明的有益效果为：通过上述设置，伺服电机带动传动轴同时带动被动齿轮转动，以带动链条同时带动主动齿轮和螺纹管转动，从而调节支撑板的位置，旋转连接板的位置，其可进行近距离摄像，使用局限性较低，可有效保证探究演示的效果，实用性较高；并且，工作模式多样，可对烧瓶的内部温度进行量测，连接架可将烧瓶放置腔的温度通过热敏元件将信息传递至温度计中，方便进行数据记录，给使用者带来便利，从而提高其使用可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是温度计及其相关结构的示意图。

附图中标记：1、底板；2、变阻器；3、第一电连接线；4、开关闸；5、电阻丝；6、电源；7、烧瓶；8、伺服电机；9、螺纹杆；10、螺纹管；11、主动齿轮；12、被动齿轮；13、链条；14、支撑板；15、摄像器；16、滚珠轴承；17、连接板；18、温度计；19、连接架；20、提手；21、支腿。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图2所示，本发明的焦耳定律探究演示仪，包括底板1、变阻器2、第一电连接线3、第二电连接线、第三电连接线、开关闸4、电阻丝5、电源6和烧瓶7，烧瓶内设置有放置腔，烧瓶的顶端设置有取放口，并且取放口与放置腔相通，电源安装在底板的顶端，第一电连接线的输入端和输出端分别与电源和开关闸电连接，第二电连接线分别与开关闸和变阻器电连接，第三电连接线分别与变阻器和电阻丝电连接；还包括伺服电机8、螺纹杆9、螺纹管10、主动齿轮11、被动齿轮12、链条13、转轴、支撑板14和摄像器15，底板内设置有工作腔，底板顶端设置有开口，并且开口与工作腔相通，开口处铰接设置有挡板，工作腔内设置有固定板，固定板的顶端设置有放置槽，放置槽内固定设置有滚珠轴承16，螺纹管底端插入至滚珠轴承内，螺纹杆的顶端与支撑板底端连接，螺纹杆底端插入并螺装至螺纹管顶端内部，伺服电机安装在工作腔内，伺服电机输出端设置有传动轴，主动齿轮和被动齿轮分别安装在传动轴和螺纹管上，链条套设在主动齿轮和被动齿轮上，支撑板顶端设置有凹槽，凹槽内底壁上设置有旋孔，转轴底端插入至旋孔中，转轴顶端设置有连接板17，摄像器安装在连接板顶端，摄像器电连接设置有采集终端；还包括温度计18、热敏元件和连接架19，温度计安装在底板的顶端，温度计的输出端设置有显示器，连接架固定在烧瓶的侧壁上，并且连接架的右侧壁与烧瓶侧壁接触，热敏元件的左端和右端分别与温度计和连接架连接；通过上述设置，伺服电机带动传动轴同时带动被动齿轮转动，以带动链条同时带动主动齿轮和螺纹管转动，从而调节支撑板的位置，旋转连接板的位置，其可进行近距离摄像，使用局限性较低，可有效保证探究演示的效果，实用性较高；并且，工作模式多样，可对烧瓶的内部温度进行量测，连接架可将烧瓶放置腔的温度通过热敏元件将信息传递至温度计中，方便进行数据记录，给使用者带来便利，从而提高其使用可靠性。

本发明的焦耳定律探究演示仪，烧瓶为透明玻璃材质，连接架为金属材质；通过上述设置，可保证装置的工作使用效果。

本发明的焦耳定律探究演示仪，烧瓶的侧壁上设置有多组数据刻度线；通过上述设置，提高烧瓶的测量效果。

本发明的焦耳定律探究演示仪，还包括两组提手20，底板顶端的左侧和右侧分别设置有两组支架，两组提手分别安装在两组支架顶端；通过上述设置，方便使用者对装置整体进行携带搬运。

本发明的焦耳定律探究演示仪，还包括四组支腿21和四组胶垫，四组支腿分别固定在底板底端的左前侧、右前侧、左后侧和右后侧，四组胶垫分别安装在四组支腿底端；通过上述设置，提高装置的使用稳定性。

本发明的焦耳定律探究演示仪，其在工作时，使用者手动首先将底板移动到用户需要的位置，打开电源后打开开关闸，确保电路正常工作，调节变阻器以调节电阻丝的工作电流，由取放口向放置腔内放入适量实验用的煤油或其他相关液体，并将电阻丝放入至放置腔内，观察煤油等液体的页面上升情况，连接架可将烧瓶放置腔的温度通过热敏元件将信息传递至温度计中，方便进行数据记录，使用者需要时打开伺服电机带动传动轴同时带动被动齿轮转动，以带动链条同时带动主动齿轮和螺纹管转动，从而调节支撑板的位置，旋转连接板的位置，通过摄像器对底板上方的试验情况进行摄像，并通过采集终端将摄像器拍摄的摄像画面传递至相关的采集终端上，使用结束后使用者双手提动两组提手带动底板进行移动即可。

上述的螺纹杆、螺纹管、滚珠轴承、主动齿轮、被动齿轮、链条、温度计、伺服电机和摄像器的设计属于直接在市面购买，并挪用至本装置中，此项设计的内部电路操作系统也是此领域中的公知常识，只是将上述各部件应用于此项设计中可达到更好的工作效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种焦耳定律探究演示仪，包括底板（1）、变阻器（2）、第一电连接线（3）、第二电连接线、第三电连接线、开关闸（4）、电阻丝（5）、电源（6）和烧瓶（7），所述烧瓶（7）内设置有放置腔，烧瓶（7）的顶端设置有取放口，并且所述取放口与放置腔相通，所述电源（6）安装在底板（1）的顶端，第一电连接线（3）的输入端和输出端分别与电源（6）和开关闸（4）电连接，第二电连接线分别与开关闸（4）和变阻器（2）电连接，第三电连接线分别与变阻器（2）和电阻丝（5）电连接；其特征在于，还包括伺服电机（8）、螺纹杆（9）、螺纹管（10）、主动齿轮（11）、被动齿轮（12）、链条（13）、转轴、支撑板（14）和摄像器（15），底板（1）内设置有工作腔，所述底板（1）顶端设置有开口，并且所述开口与工作腔相通，开口处铰接设置有挡板，工作腔内设置有固定板，固定板的顶端设置有放置槽，所述放置槽内固定设置有滚珠轴承（16），螺纹管（10）底端插入至所述滚珠轴承（16）内，螺纹杆（9）的顶端与支撑板（14）底端连接，螺纹杆（9）底端插入并螺装至所述螺纹管（10）顶端内部，伺服电机（8）安装在工作腔内，伺服电机（8）输出端设置有传动轴，所述主动齿轮（11）和被动齿轮（12）分别安装在传动轴和螺纹管（10）上，所述链条（13）套设在主动齿轮（11）和被动齿轮（12）上，支撑板（14）顶端设置有凹槽，凹槽内底壁上设置有旋孔，所述转轴底端插入至旋孔中，转轴顶端设置有连接板（17），摄像器（15）安装在所述连接板（17）顶端，摄像器（15）电连接设置有采集终端；还包括温度计（18）、热敏元件和连接架（19），所述温度计（18）安装在底板（1）的顶端，温度计（18）的输出端设置有显示器，所述连接架（19）固定在烧瓶（7）的侧壁上，并且连接架（19）的右侧壁与烧瓶（7）侧壁接触，热敏元件的左端和右端分别与温度计（18）和连接架（19）连接。

2.如权利要求1所述的焦耳定律探究演示仪，其特征在于，所述烧瓶（7）为透明玻璃材质，所述连接架（19）为金属材质。

3.如权利要求1所述的焦耳定律探究演示仪，其特征在于，所述烧瓶（7）的侧壁上设置有多组数据刻度线。

4.如权利要求3所述的焦耳定律探究演示仪，其特征在于，还包括两组提手（20），底板（1）顶端的左侧和右侧分别设置有两组支架，所述两组提手（20）分别安装在两组支架顶端。

5.如权利要求4所述的焦耳定律探究演示仪，其特征在于，还包括四组支腿（21）和四组胶垫，所述四组支腿（21）分别固定在底板（1）底端的左前侧、右前侧、左后侧和右后侧，所述四组胶垫分别安装在四组支腿（21）底端。