CN206483443U - 晶体熔化实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种晶体熔化实验装置。该晶体熔化实验装置杯体(1)的底部设置有凸出部(4)，凸出部(4)的外表面设置有隔套(41)，隔套(41)与凸出部(4)的外表面之间形成间隙(42)，杯体(1)内的隔离片(5)将杯体(1)分割成加液空间(11)和加药空间(12)；杯体(1)有杯盖(13)，温度计(3)固定在杯盖(13)上，温度计(3)的底部延伸至凸出部(4)；底座(2)上设置有用于容置凸出部(4)和隔套(41)的凹陷(21)，凹陷(21)的周边设置电热丝(22)，电热丝(22)连接有插头(23)。本实用新型与传统的实验装置相比，能减少能源的消耗，快速均匀地加热海波，得到理想的实验结果。

Description

晶体熔化实验装置

技术领域

本实用新型属于物理教学模型技术领域，特别涉及一种晶体熔化实验装置。

背景技术

熔点是中学物理的一个重要概念。是否存在熔点是区分晶体和非晶体的依据。物质在熔化过程中存在固定熔点的固体物质称为晶体，没有固定熔点的固体物质称为非晶体。而这些概念是建立在实验的基础之上的。没有成功的实验就很难建立科学准确的概念。然而，在课堂教学中，教师依照教材的进行实验操作，很容易失败。

各地各种版本的教材中对熔化实验中所采用的实验晶体的材料有所不同，有的是采用冰作为实验的材料，取材方便，但冰在南方地区就不易保存，熔化的过程也太快。浙教版科学采用的实验材料是海波(即硫代硫酸钠)，实验装置采用500ML大烧杯内置小试管的方法，大烧杯和温度计固定在铁架台上，大烧杯内加水，大烧杯的底部采用酒精灯加热，海波置于小试管内进行水浴加热。现有实验装置有如下缺点：

(1)实验准备繁琐，需要搭设铁架台，而且各实验器材置于铁架台上容易被碰落摔坏。另外，浙教版教材安排的课程时间已经是到了11月底12月初，此时的浙江气温一般是在2℃-10℃。水温如果从室温开始加热要达到48℃的海波的熔点，一节课时间是不够的。因此教师还需准备40℃温水。

(2)由于进行实验时气温较低，温水极易降温和酒精灯火焰大小的差异，实验时间不易控制。

(3)实验时，需用酒精灯加热300～400ML的水，也是实验时间不够的主要原因。

(4)学生实验时，将海波装填至小试管时，容易洒落药品。

(5)实验结果往往不理想。实验要求每隔1分钟读数，熔化过程持续的时间往往太短，有时能取到的平台数据只有2～3组，即2～3分钟内熔化已经完成。使得晶体和非晶体的熔化区别不太明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种晶体熔化实验装置，其在减少能源消耗的同时较快速地加热海波，达到缩短实验时间的目的。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种晶体熔化实验装置，包括杯体、底座、温度计，杯体的底部设置有用于容置海波的凸出部，凸出部的外表面设置有隔套，隔套与凸出部的外表面之间形成间隙，杯体内设置有隔离片，隔离片将杯体分割成加液空间和加药空间，加液空间与间隙连通，加药空间与凸出部连通；杯体有杯盖，温度计固定在杯盖上，温度计的底部延伸至凸出部；底座上设置有用于容置凸出部和隔套的凹陷，凹陷的周边设置电热丝，电热丝连接有插头。

本方案摈弃了原有铁架台加烧杯的实验模式，实行了上下两段式设置，将凸出部和隔套插入凹陷后，能实现整套装置的稳定固定，杯体不容易被学生碰翻。实验前，需要通过加液空间往隔套与凸出部的间隙内注水，加热时，仅需加热间隙内的水，而传统的实验装置需要将300～400ML的水加热至所需温度。另一方面，传统的加热模式仅在大烧杯的底部加热，而本方案由凹陷周边的电热丝对凸出部进行全方位的加热。加之杯盖的设置，减少了杯体内部的热损失，5～10分钟左右即能将间隙内自然温度的水加热至50度左右。

杯盖另一个重要作用是：加热产生的水汽往上冲时，会使杯盖产生轻微的上下颠簸，固定在杯盖上的温度计随着杯盖的轻微颠簸能起到搅拌海波的作用，有利于海波的均匀受热。

另外，通过加液空间往隔套与凸出部的间隙内注水，方便注水。通过加药空间往凸出部内加海波，也非常方便，药品不容易洒落。

作为改进，所述加液空间与加药空间之间设置有通道。通道用于将间隙内的水产生的热气传输至海波的上方。海波是热的不良导体，该方案有利于海波的均匀受热。

作为进一步的改进，所述通道形成在隔离片上或形成在隔离片与杯盖之间。

作为改进，所述杯体的高度为1～3厘米。因为水浴仅仅在位于杯体底部的凸出部进行，与常规的大烧杯相比，杯体内不再装水，所以杯体较短。

作为改进，所述凸出部的高度为2～4厘米。

作为改进，所述杯体上开设有出水口，出水口与加液空间连通。加注水时，如果有水从出水口溢出，说明隔套与凸出部的间隙内已经加满水。

作为改进，所述温度计为RC-4温度计。RC-4温度计能定时记录并存储所测得的温度。如将温度计连接到计算机上，所测得的数据通过数据处理软件能直接在计算机屏幕上显示出来。

作为改进，所述凹陷内设置有传热片，电热丝缠绕在传热片的外表面。当凸出部和隔套插入凹陷后，传热片包裹住隔套的四周和底部，给予海波均匀加热。

作为进一步改进，所述底座上设置有调节开关，通过调节开关对通过电热丝的电流大小进行调节。通过电热丝的电流越大，则加热越迅速。刚开始加热时，可以加大通过电热丝的电流。

作为改进，所述底座上填充了隔热材料，以减少热量的损失。

综上所述，本实用新型具有设计简单合理、结构新颖、效果明显的优点。与传统的实验装置相比，既能减少能源的消耗，又可以快速均匀地加热海波，辅以RC-4温度计，使晶体熔化实验10分钟左右即可完成，而且能得到理想的实验结果。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型杯体的结构示意图；

图3为本实用新型杯体的剖视图。

图中：1、杯体；11、加液空间；12、加药空间；13、杯盖；14、出水口；2、底座；21、凹陷；22、电热丝；23、插头；24、传热片；25、调节开关；26、隔热材料；3、温度计；4、凸出部；41、隔套；42、间隙；5、隔离片；51、通道。

具体实施方式

实施例1

如图1～3所示，一种晶体熔化实验装置，包括杯体1、底座2、温度计3。杯体1为玻璃制品，杯体1的高度为1～3厘米。杯体1的底部设置有用于容置海波的凸出部4，凸出部4的高度为2～4厘米。凸出部4的外表面设置有隔套41，隔套41与凸出部4的外表面之间形成间隙42。凸出部4和隔套41均为玻璃制品。

杯体1内设置有隔离片5，隔离片5将杯体1分割成加液空间11和加药空间12，加液空间11与间隙42连通，加药空间12与凸出部4连通。加液空间11与加药空间12之间设置有通道51。通道51形成在隔离片5上或形成在隔离片5与杯盖13之间。

杯体1上开设有出水口14，出水口14与加液空间11连通。

杯体1有杯盖13，杯盖13由质量较轻，杯盖13可以是一塑料片。温度计3为RC-4温度计。温度计3固定在杯盖13上，温度计3的底部延伸至凸出部4。

底座2上设置有用于容置凸出部4和隔套41的凹陷21，凹陷21的形状和体积与隔套41的形状和体积相应。凹陷21内设置有传热片24，凹陷21的周边设置电热丝22，电热丝22缠绕在传热片24的外表面。电热丝22连接有插头23，插头23用于与市电连通。

底座2上设置有调节开关25，通过调节开关25对通过电热丝22的电流大小进行调节。底座2上填充了隔热材料26，隔热材料26为隔热泡沫。

Claims (10)

1.一种晶体熔化实验装置，其特征在于：包括杯体(1)、底座(2)、温度计(3)，杯体(1)的底部设置有用于容置海波的凸出部(4)，凸出部(4)的外表面设置有隔套(41)，隔套(41)与凸出部(4)的外表面之间形成间隙(42)，杯体(1)内设置有隔离片(5)，隔离片(5)将杯体(1)分割成加液空间(11)和加药空间(12)，加液空间(11)与间隙(42)连通，加药空间(12)与凸出部(4)连通；杯体(1)有杯盖(13)，温度计(3)固定在杯盖(13)上，温度计(3)的底部延伸至凸出部(4)；底座(2)上设置有用于容置凸出部(4)和隔套(41)的凹陷(21)，凹陷(21)的周边设置电热丝(22)，电热丝(22)连接有插头(23)。

2.如权利要求1所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述加液空间(11)与加药空间(12)之间设置有通道(51)。

3.如权利要求2所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述通道(51)形成在隔离片(5)上或形成在隔离片(5)与杯盖(13)之间。

4.如权利要求1所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述杯体(1)的高度为1～3厘米。

5.如权利要求1所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述凸出部(4)的高度为2～4厘米。

6.如权利要求1所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述杯体(1)上开设有出水口(14)，出水口(14)与加液空间(11)连通。

7.如权利要求1所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述温度计(3)为RC-4温度计。

8.如权利要求1所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述凹陷(21)内设置有传热片(24)，电热丝(22)缠绕在传热片(24)的外表面。

9.如权利要求1所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述底座(2)上设置有调节开关(25)，通过调节开关(25)对通过电热丝(22)的电流大小进行调节。

10.如权利要求1所述的晶体熔化实验装置，其特征在于：所述底座(2)上填充了隔热材料(26)。