CN209281710U - 一种用于研究焦耳定律的实验器 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种用于研究焦耳定律的实验器，包括底座组件、上盖板组件；底座组件包括底座、两个固定在底座上的双层保温桶，其中里面的桶能够拿出；上盖板能够同时密封盖在两个双层保温桶上端；上板盖位于两个双层保温桶的上端均设置接线柱；接线柱底部且位于保温桶的底部通过加热电阻丝相连接形成通路。上板盖位于两个保温桶的上端均固定安装一个台阶插座，实验时台阶插座中插入温度传感器至保温桶中测量保温桶中液体的温度；台阶插座分别位于两个保温桶的轴线上。上板盖还设置两个接线柱，两个接线柱底部内通过一个固定电阻R4电连接。本实用新型小巧美观，电路简单，学生可以简单插线，构成电路以提高实践能力，更有利于素质化教学。

Description

一种用于研究焦耳定律的实验器

技术领域

本实用新型涉及一种中学物理实验设备，具体涉及一种用于研究焦耳定律的实验器。

背景技术

焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式：Q=I^2R*t（适用于所有电路）。焦耳定律通常是通过焦耳定律实验器进行实验演示教学。

现有技术申请号：CN201720481740，发明名称为：一种焦耳定律实验器公开了一种焦耳定律的实验器。该实验器是通过加热气体来得出结论的。存在以下的问题：（1）实验器为集成电路的方式，使学生省去自己搭线的过程，不利于学生了解电路与学习。（2）采用电阻加热，实验进度不够高；（3）实验只能在空气中做，不能倒入液体，而传统的焦耳定律实验一直是加热液体的。实际教学中，一些焦耳定律的实验器，虽然可以倒入液体，但由于内筒不能取出，只能几个筒一起倒入倒出，很不方便。

发明内容

1.所要解决的技术问题：

针对上述提出的问题，本实用新型提出一种用于研究焦耳定律的实验器，本实验装置不仅可以在空气中进行，还可以往内层保温桶中倒入煤油、豆油等液体中进行实验。由于液体保温性能比空气更好，测出的数据更为精确；本装置中加热采用的是电阻丝加热，电阻丝的发热更稳定，实验精度精度更高。本实验器采用的是可以分别取出的加热桶，方便倒入不同的液体进行实验。

2.技术方案：

一种用于研究焦耳定律的实验器，包括底座组件、上盖板组件；所述底座组件包括底座、两个固定在底座上的双层保温桶，其中里面的桶能够拿出；所述上盖板组件包括上盖板；所述上盖板能够同时密封盖在两个双层保温桶上端；所述上板盖位于两个双层保温桶的上端均设置接线柱；接线柱底部且位于保温桶的底部通过加热电阻丝相连接形成通路。

所述上板盖位于两个保温桶的上端均固定安装一个台阶插座，实验时台阶插座中插入温度传感器至保温桶中测量保温桶中液体的温度；所述台阶插座分别位于两个保温桶的轴线上。实验时温度传感器探头插入台阶插座里时，台阶插座可以保证探头不会歪。

所述上板盖还设置两个接线柱，两个接线柱底部内通过一个固定电阻R4电连接。

进一步地，所述保温桶中第一保温桶上部设置两个接线柱，接线柱底部且位于保温桶的底部通过一个加热电阻丝R1相连接形成通路；所述保温桶中第二保温桶上部设置三个接线柱，其接线柱底部且位于保温桶的底部依次连接两个加热电阻丝R2、R3。

进一步地，所述双层保温桶两层桶壁之间为隔热层。

进一步地，所述盖板下表面位于保温桶上端设置贴合保温桶上表面的环形保温垫。

进一步地，还包括电源与导线。

进一步地，所述双层保温桶为透明。

3.有益效果：

1)本实用新型小巧美观，电路简单，学生可以简单插线，构成电路以提高实践能力，更有利于素质化教学。

2)本实验器不仅可以在空气中进行，还可以往内层保温桶中倒入煤油、豆油等，由于液体保温性能比空气更好，测出的数据更为精确。

3)本实验器采用电阻丝发热，电阻丝的发热更稳定，实验精度精度更高。

4)本实验器采用一体化设计，两个保温筒放置在一起，更有利于对比观察，同时也方便老师拿至课堂教学。

5)本实验器全透明，更利于学生观察。

6)本实验器中保温桶分内外两层，内层保温桶可以拿出，方便倒入倒出液体。

附图说明

图1为本实验器的外视图；

图2为本实验器的上盖板组件的剖面图与俯视图；（其中俯视图中电阻值为实施例中采用的阻值）；

图3为本实验器的底座组件与上盖组件实验时的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1所示,一种用于研究焦耳定律的实验器，包括底座组件1、上盖板组件2；所述底座组件包括底座、两个固定在底座上的双层保温桶3，其中里面的桶能够拿出；所述上盖板组件包括上盖板；所述上盖板能够同时密封盖在两个双层保温桶上端；所述上板盖位于两个双层保温桶的上端均设置接线柱4；接线柱底部且位于保温桶的底部通过加热电阻丝相连接形成通路。

所述上板盖位于两个保温桶的上端均固定安装一个台阶插座5，实验时台阶插座中插入温度传感器6至保温桶中测量保温桶中液体的温度；所述台阶插座分别位于两个保温桶的轴线上。实验时温度传感器探头插入台阶插座里时，台阶插座可以保证探头不会歪。所述上板盖还设置两个接线柱，两个接线柱底部内通过一个固定电阻R4电连接。进一步地，所述双层保温桶两层桶壁之间为隔热层7。

进一步地，所述盖板下表面位于保温桶上端设置贴合保温桶上表面的环形保温垫8。

进一步地，还包括电源与导线。

进一步地，所述双层保温桶为透明。

实施例1探究热量和电阻的关系：即通过电流相同，电阻R1=2R2时，加热相同的时间，产生的热量Q1=2Q2；

其中R1=3Ω，R2=1.5Ω，R3=3Ω，R4=3Ω；通过连接接线柱，将R1与R2串联后连接电源，由于两者是串联加热时间相同，电流相同，电阻丝的阻值为两倍关系；通过温度传感器测量出液体升高的温度从而得到液体吸收的热量。

实施例2探究热量和电流的关系；即通过的电阻相同，电流I1=2I2时，加热相同的时间，产生的热量Q1=4Q2。

其中R1=3Ω，R2=1.5Ω，R3=3Ω，R4=3Ω；通过连接接线柱，将R3与R4并联后与R1串联，其中两个保温桶中加热的电阻丝均为3Ω，第一保温桶中的电阻丝的电流是第二保温桶中电阻丝电流的两倍；通过温度传感器测量出两个保温桶中液体的升高温度从而分析出液体吸收热量的多少。

上述实验中两个保温桶中的液体为同种液体质量相同。并且在上述实验过程中，保温桶中的介质可以选择水也可以选择煤油。由于煤油的比热容比水的比热容要小，其温度变化量会更明显。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (6)

1.一种用于研究焦耳定律的实验器，其特征在于：包括底座组件、上盖板组件；所述底座组件包括底座、两个固定在底座上的双层保温桶，其中里面的桶能够拿出；所述上盖板组件包括上盖板；所述上盖板能够同时密封盖在两个双层保温桶上端；所述上盖板位于两个双层保温桶的上端均设置接线柱；接线柱底部且位于保温桶的底部通过加热电阻丝相连接形成通路；

所述上盖板位于两个保温桶的上端均固定安装一个台阶插座，实验时台阶插座中插入温度传感器至保温桶中测量保温桶中液体的温度；所述台阶插座分别位于两个保温桶的轴线上；

所述上盖板还设置两个接线柱，两个接线柱底部内通过一个固定电阻R4电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于研究焦耳定律的实验器，其特征在于：所述保温桶中第一保温桶上部设置两个接线柱，接线柱底部且位于保温桶的底部通过一个加热电阻丝R1相连接形成通路；所述保温桶中第二保温桶上部设置三个接线柱，其接线柱底部且位于保温桶的底部依次连接两个加热电阻丝R2、R3。

3.根据权利要求1所述的一种用于研究焦耳定律的实验器，其特征在于：所述双层保温桶两层桶壁之间为隔热层。

4.根据权利要求1所述的一种用于研究焦耳定律的实验器，其特征在于：所述盖板下表面位于保温桶上端设置贴合保温桶上表面的环形保温垫。

5.根据权利要求1所述的一种用于研究焦耳定律的实验器，其特征在于：还包括电源与导线。

6.根据权利要求1所述的一种用于研究焦耳定律的实验器，其特征在于：所述双层保温桶为透明。