CN203165301U - 吸热散热比较演示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及教学仪器领域，具体涉及一种吸热散热比较演示器，其包括底座、热源和透明弯管，所述底座上设有至少两个密封容器且密封容器的颜色均不同；所述热源与每个密封容器的距离均相等；所述透明弯管与密封容器内部连通且透明弯管内置有液滴。本实用新型提供的热散热比较演示器，结构简单，操作方便，采用热源对密封容器进行加热，通过观察透明玻璃管中的液滴移动的快慢来直观地反应不同颜色物体的吸热和散热性能，有助于学生直观了解抽象的物理原理，加深了对教学内容的理解和掌握。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学仪器领域，具体涉及一种吸热散热比较演示器。
背景技术
物体升降温快慢与多种因素有关，如物体与外界温度差的大小、物体所处的环境、物体的颜色等。对于只有颜色不同其它条件都相同的情况下，白色和黑色物体吸热与散热的快慢只与它们对于光线中辐射热的吸收能力的强弱有关。白色物体由于反射了绝大部分光而呈白色，因此吸收的热量少，散热也慢；黑色物体由于吸收了绝大部分光而呈黑色，因此吸收的热量多，散热也快。
在教学实践中，不同颜色物体吸热散热快慢的不同的概念比较抽象，小学生很难透彻深刻地理解清楚，因此迫切需要一种教学仪器来直观地反应不同颜色物体的吸热和散热性能，以帮助学生直观了解了抽象的物理原理，加深了对教学内容的理解和掌握。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种吸热散热比较演示器，以直观地比较不同颜色物体的吸热和散热性能。
（二）技术方案
为达上述目的，本实用新型提供一种热散热比较演示器，包括底座、热源和透明弯管，所述底座上设有至少两个密封容器且密封容器的颜色均不同；所述热源与每个密封容器的距离均相等；所述透明弯管与密封容器内部连通且透明弯管内置有液滴。
优选地，所述透明弯管包括第一竖直管、第二竖直管和斜支管；所述斜支管分别与第一竖直管的下端口和第二竖直管的上端口连接，第二竖直管的下端口与密封容器连通。
优选地，所述第一竖直管的下端口低于第二竖直管的上端口。
优选地，每个第一竖直管均位于底座上方中央。
优选地，所述底座上设有与密封容器数量相等的支架，所述密封容器放置在支架上。
优选地，所述热源位于在底座的中央。
优选地，所述热源为灯泡或酒精灯，所述灯泡连接电源。
优选地，所述密封容器为滴瓶，滴瓶用瓶塞密封。
优选地，还包括标尺，所述保持水平套设在各第一竖直管上，所述标尺在第一竖直管上的套设位置可上下调整。
优选地，所述密封容器的数量为两个，颜色分别为白色和黑色。
（三）有益效果
本实用新型提供的热散热比较演示器，结构简单，操作方便，采用热源对密封容器进行加热，通过观察透明玻璃管中的液滴移动的快慢来直观地反应不同颜色物体的吸热和散热性能，有助于学生直观了解抽象的物理原理，加深了对教学内容的理解和掌握。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
图中，1：底座；2：支架；13：滴瓶；23：塑料杯；4：第二竖直管；5：斜支管；6：第一竖直管；7：灯泡；8：灯头；9：标尺；10：酒精灯。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参见图1-图2，本实用新型提供一种吸热散热比较演示器，包括底座1、热源和透明弯管，底座1上设有至少两个密封容器且密封容器的颜色均不同；热源与每个密封容器的距离均相等；透明弯管与密封容器内部连通。
透明弯管包括第一竖直管6、第二竖直管4和斜支管5；斜支管5分别与第一竖直管6的下端口和第二竖直管4的上端口连接，第二竖直管4的下端口与密封容器连通。较优地，第一竖直管6的下端口低于第二竖直管4的上端口，每个第一竖直管6均相互靠近，以便于学生观察比较，优选每个第一竖直管6都位于底座1上方中央部位。透明弯管的材质可以是玻璃、塑料等，优选采用玻璃管，使用方便且价格低廉。透明弯管越细则液柱上升和下降的高度差越明显，从而利于观察分辨，直径可为1mm-10mm。
底座1为圆盘状，热源位于在底座1的中央，各密封容器均位于圆盘状底座1的边缘，这样可保证各密封容器与热源的距离相等，这样其在相同的时间内获得的热量相同，因此演示结果只与密封容器的颜色这个因素有关，这样使得演示结果更准确。
热源可为灯泡7或酒精灯10，采用灯泡7方便操作，且便于制造，灯泡7通过灯头固定在底座1上，灯泡7连接电源，通过灯泡7通断对密封容器进行加热。
底座1上设有与密封容器数量相等的支架2，密封容器放置在支架2上。支架2用于支撑密封容器，使密封容器与热源的高度基本相同，这样可使密封容器内的空气尽快受热膨胀，提高演示效率。
密封容器为滴瓶13或塑料杯23，滴瓶13用瓶塞密封。密封容器的材质可以是玻璃、塑料、金属等，各个密封容器的颜色不同，可在密封容器的表面涂不同的颜料来实现。
本演示器还包括标尺9，保持水平套设在各第一竖直管6上，标尺9在第一竖直管6上的套设位置可上下调整。标尺9用于清晰比对各个第一竖直管6内液滴的高度，在页面内的高度差不明显的情况下，标尺9可准确细微分辨区分第一竖直管6内液滴的高度差，利于演示过程的进行。标尺9可以没有刻度，其可采用软尺、金属贴片。优选采用细线，对于各第一竖直管6内的液面的区分度高。
较优地，密封容器的数量为两个，颜色分别为白色和黑色，由于黑色和白色之间的色差最大，因此实验效果最明显。
本演示器的具体演示过程如下：
1）将本演示器放置在课桌上，采用滴管或注射器分别通过第一竖直管6的上端口向其内注入等量液滴，优选颜色醒目的液体以便于观察，如黑色、蓝色、红色等。
2）由于第一竖直管6的下端口低于第二竖直管4的上端口，因此液滴将停留在第一竖直管6的下端口处，调整好两只玻璃管内的液柱高度，使每个透明弯管内的液柱均处于同一高度。
3）将热源放置在与深颜色密封容器和浅颜色密封容器距离相等的地方，对密封容器进行加热，一段时间后，观察各个透明弯管内的液柱上升的速度和高度。
4）移走热源，观察液柱下降的速度和高度。
通过实验发现，深颜色密封容器上端的透明弯管中液柱上升较快，深颜色密封容器的透明弯管中液柱上升较慢，说明深颜色物体比浅颜色物体吸收辐射热的能力强。移走热源后，发现深颜色密封容器上端的透明弯管中液柱下降的速度又比浅颜色密封容器上端的透明弯管中液柱快，这说明深颜色物体又比浅颜色物体散热能力强。
本实用新型的原理是气体受热膨胀后体积增大，气压增大，从而推动液滴向上运动；温度降低时，气体体积收缩，气压减小，液滴下降。
该吸热散热比较演示器是一种在教学实践中直观演示浅颜色与深颜色物体吸热散热能力强弱的仪器。通过比较白炽灯照射后两个涂有黑、白颜色滴管中有色液滴液面高度的变化，直接反应了物体颜色与物体吸热散热能力强弱之间的关系。学生通过直接观察液面就可以掌握了抽象的物理概念。此外，通过实验学生不但知道深颜色的物体比浅颜色物体吸热和散热的本领强，而且从中还理解了一些家电的后盖常用黑色的物体做成的目的是为了散热；而暖瓶表面镀上洁白光亮的水银是为了保温的道理。
实施例1
参见图1，本实施中以灯泡7为热源，密封容器采用滴瓶13，数量为两个，分别为黑色和白色，图1中左侧滴瓶13为黑色，右侧滴瓶13为白色。
按照本实用新型所述演示过程进行实验，其中采用滴管分别向两个滴瓶13中滴入的液体颜色为红色，灯泡7接通电源后，发现黑色滴瓶上端的细玻璃管中红色液柱上升较快，白色滴瓶上端的细玻璃管中的液柱上升较慢，说明黑色物体比白色物体吸收辐射热的能力强。关闭灯泡7后，发现黑色滴瓶上端的细玻璃管中红色液柱下降的速度又比白色滴瓶上端的细玻璃管中的液柱快，这说明黑色物体又比白色物体散热能力强。
实施例2
参见如图2，本实施例中以酒精灯10为热源，密封容器采用塑料杯23，塑料杯23上端口采用橡胶塞密封。塑料杯23的数量为三个，颜色分别为黑色、黄色和白色。三个塑料杯23沿圆盘状底座1的轴向均匀布置。
按照本实用新型所述演示过程进行实验，其中采用滴管分别向三个塑料杯23中滴入的液体颜色为蓝色，点燃酒精灯10后，发现黑色塑料杯上端的细玻璃管中蓝色液柱上升最快，黄色塑料杯次之，白色塑料杯上端的细玻璃管中的液柱上升最慢，说明黑色物体吸收辐射热的能力最强，黄色塑料杯次之，白色塑料杯最弱。熄灭酒精灯后，发现黑色塑料杯上端的细玻璃管中蓝色液柱下降的速度最快，黄色塑料杯次之，白色塑料杯最慢，这说明黑色物体又比黄色物体和白色物体散热能力强。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种吸热散热比较演示器，其特征在于，包括底座、热源和透明弯管，所述底座上设有至少两个密封容器且密封容器的颜色均不同；所述热源与每个密封容器的距离均相等；所述透明弯管与密封容器内部连通且透明弯管内置有液滴。
2.如权利要求1所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，所述透明弯管包括第一竖直管、第二竖直管和斜支管；所述斜支管分别与第一竖直管的下端口和第二竖直管的上端口连接，第二竖直管的下端口与密封容器连通。
3.如权利要求2所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，所述第一竖直管的下端口低于第二竖直管的上端口。
4.如权利要求3所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，每个第一竖直管均位于底座上方中央。
5.如权利要求4所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，所述底座上设有与密封容器数量相等的支架，所述密封容器放置在支架上。
6.如权利要求5所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，所述热源位于在底座的中央。
7.如权利要求6所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，所述热源为灯泡或酒精灯，所述灯泡连接电源。
8.如权利要求7所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，所述密封容器为滴瓶，滴瓶用瓶塞密封。
9.如权利要求8所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，还包括标尺，所述保持水平套设在各第一竖直管上，所述标尺在第一竖直管上的套设位置可上下调整。
10.如权利要求1-9任一项所述的吸热散热比较演示器，其特征在于，所述密封容器的数量为两个，颜色分别为白色和黑色。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104658384A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-05-27 | 梁影金 | 吸热性能对比实验教具 |
| CN106546622A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-29 | 张苧尹 | 一种探究颜色对热吸收能力的装置 |
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- 2013-04-07 CN CN 201320170218 patent/CN203165301U/zh not_active Expired - Fee Related
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