CN213751577U - 温度数显型焦耳定律实验器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及教学实验器材技术领域，具体是温度数显型焦耳定律实验器，包括实验台，所述实验台上安装四组电阻器系统以及与四组电阻器系统配套的四组温度采集显示系统；所述电阻器系统包括安装在实验台上的导热外壳体和设置在导热外壳体内的电阻丝，以及与电阻丝两端连接的接线柱，所述温度采集显示系统包括温度传感器和温度显示器，所述温度传感器设置在所述导热外壳体内。本实用新型克服了组装的复杂性，简单易行，只需按照电路图连接电路即可；利用电阻丝给铝壳加热，使得温度变化明显；比较电阻产生的热量多少，用电子温度来间接的显示，既方便，又直观；本套实验使用了多个电阻，不需等待冷却电阻，即可进行其他实验。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学实验器材技术领域，具体是温度数显型焦耳定律实验器。
背景技术
目前，初中物理所使用的焦耳定律实验器有两种方案，第一种方案为：两个烧瓶中装上等质量的煤油，在其中分别设有不同阻值的电阻丝，利用电阻丝产生的热量给煤油加热，通过温度计的读数来判断放热的多少。该方案存在的问题有：操作复杂，污染空气，加热时间长，温度变化慢，温度读数不直观等。第二种方案为：两个密封的塑料盒内分别设有不同阻值的电阻丝，利用电阻丝给塑料盒内的空气加热，使得气体膨胀，然后使所连接的有形管中的液体出现液面差，通过液面差的大小来判断放热多少。该方案从存在的问题有：受热气体容易泄露，组装实验器复杂；
为了解决现有的焦耳定律实验器在实验时操作复杂，加热时间长，温度变化慢，温度读数不直观和在多次实验的情况下需要冷却的时间较长的问题，我们推出了一种温度数显型焦耳定律实验器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供温度数显型焦耳定律实验器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
温度数显型焦耳定律实验器，包括实验台，所述实验台上安装四组电阻器系统以及与四组电阻器系统配套的四组温度采集显示系统；所述电阻器系统包括安装在实验台上的导热外壳体和设置在导热外壳体内的电阻丝，以及与电阻丝两端连接的接线柱，所述温度采集显示系统包括温度传感器和温度显示器，所述温度传感器设置在所述导热外壳体内，所述温度显示器安装在实验台上位于电阻器系统的对应位置，且所述温度传感器分别与对应所述温度显示器电连接。
作为本实用新型的进一步方案：四组所述电阻器系统呈矩形阵列状分布在试验台上。
作为本实用新型的再进一步方案：四组所述温度采集显示系统也呈矩形阵列状分布在试验台上。
作为本实用新型的再进一步方案：四个所述电阻丝的其中三个电阻丝的阻值相同，且另一个电阻丝的阻值为其他三个电阻丝阻值的一半。
作为本实用新型的再进一步方案：所述导热外壳体为铝材料制成。
与现有技术相比，本实用新型具有如下几个方面的优点：
本实用新型克服了组装的复杂性，简单易行，只需按照电路图连接电路即可；利用电阻丝给铝壳加热，使得温度变化明显；比较电阻产生的热量多少，用电子温度来间接的显示，既方便，又直观；本套实验使用了多个电阻，不需等待冷却电阻，即可进行其他实验。
附图说明
图1为温度数显型焦耳定律实验器的结构示意图。
图中：1、试验台；2、温度采集显示系统；21、温度传感器；22、温度显示器；3、电阻器系统；31、导热外壳体；32、电阻丝；33、接线柱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，温度数显型焦耳定律实验器，包括实验台1，实验台1上安装四组电阻器系统3以及与四组电阻器系统3配套的四组温度采集显示系统2；电阻器系统3包括安装在实验台1上的导热外壳体31和设置在导热外壳体31内的电阻丝32，以及与电阻丝32两端连接的接线柱33，温度采集显示系统2包括温度传感器21(型号为SHT20)和温度显示器22(型号为PD104VT3N1)，温度传感器21设置在导热外壳体31内侧壁上，温度显示器22安装在实验台1上位于电阻器系统3的对应位置，且温度传感器21分别与对应温度显示器22电连接。
四组电阻器系统3呈矩形阵列状分布在实验台1上。
四组温度采集显示系统2也呈矩形阵列状分布在实验台1上。
四个电阻丝32的其中三个电阻丝32的阻值相同，且另一个电阻丝32的阻值为其他三个电阻丝32阻值的一半。
导热外壳体31为铝材料制成。
实验一：电流通过导体产生的热量与导体电阻大小关系的实验；
将阻值为5Ω电阻丝32和10Ω的电阻丝32串联在3V的电源上，使得通过它们的电流相同；记录两个铝制外壳体初始温度，闭合开关，同时按下停表，记录时间，电阻丝32给铝制外壳体加热，使其温度升高，并且每隔一分钟记录一次相对应的温度；断开开关，分别计算相同时间内两个铝制外壳体升高的温度，分析可知，5Ω电阻丝32外侧的铝制外壳体每升高1℃，10Ω的电阻丝外侧的铝制外壳体升高2℃，说明，电流通过导体产生的热量与导体的电阻成正比。
实验二：电流通过导体产生的热量与通过导体电流大小关系的实验；
将阻值均为10Ω的两个电阻丝32并联再与另一个阻值为10Ω电阻丝32串联，然后接在3V的电源上，使得串联的电阻丝32上的电流是两个并联的电阻丝32的2倍；记录三个10Ω电阻丝外侧的铝制外壳体的初始温度，闭合开关，同时按下停表，电阻丝给铝壳加热，使其温度升高，并且每隔一分钟记录一次相对应的温度；断开开关，分别计算相同时间内三个10Ω电阻丝外侧的铝制外壳体升高的温度，分析可知，两个并联的电阻丝外侧的铝制外壳体每升高1℃，串联的电阻丝外侧的铝制外壳体升高4℃，说明，电流通过导体产生的热量与通过导体电流的平方成正比。
本实用新型的工作原理是：本实用新型将电源、开关与实验台1上的接线柱33按要求连接成闭合电路，电阻丝32工作产生热量，传递给铝制外壳体，导致其温度升高，温度传感器21将采集到的温度信息传输到温度显示器22，来显示出温度的高低。利用停表记录出一段时间内温度的变化量，可间接的说明电阻丝32产生热量的多少，从而可以比较出通电导体产生的热量与导体的电阻大小和通过导体的电流大小以及通电时间它们之间的关系。本实用新型克服了组装的复杂性，简单易行，只需按照电路图连接电路即可；利用电阻丝32给铝壳加热，使得温度变化明显；比较电阻产生的热量多少，用电子温度来间接的显示，既方便，又直观；本套实验使用了多个电阻，不需等待冷却电阻，即可进行其他实验。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.温度数显型焦耳定律实验器，其特征在于，包括实验台(1)，所述实验台(1)上安装四组电阻器系统(3)以及与四组电阻器系统(3)配套的四组温度采集显示系统(2)；所述电阻器系统(3)包括安装在实验台(1)上的导热外壳体(31)和设置在导热外壳体(31)内的电阻丝(32)，以及与电阻丝(32)两端连接的接线柱(33)，所述温度采集显示系统(2)包括温度传感器(21)和温度显示器(22)，所述温度传感器(21)设置在所述导热外壳体(31)内，所述温度显示器(22)安装在实验台(1)上位于电阻器系统(3)的对应位置，且所述温度传感器(21)分别与对应所述温度显示器(22)电连接；四个所述电阻丝(32)的其中三个电阻丝(32)的阻值相同，且另一个电阻丝(32)的阻值为其他三个电阻丝(32)阻值的一半。
2.根据权利要求1所述的温度数显型焦耳定律实验器，其特征在于，四组所述电阻器系统(3)呈矩形阵列状分布在实验台(1)上。
3.根据权利要求1所述的温度数显型焦耳定律实验器，其特征在于，四组所述温度采集显示系统(2)也呈矩形阵列状分布在实验台(1)上。
4.根据权利要求1所述的温度数显型焦耳定律实验器，其特征在于，所述导热外壳体(31)为铝材料制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022421973.6U CN213751577U (zh) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | 温度数显型焦耳定律实验器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022421973.6U CN213751577U (zh) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | 温度数显型焦耳定律实验器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213751577U true CN213751577U (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=76854547
Family Applications (1)
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| CN202022421973.6U Active CN213751577U (zh) | 2020-10-28 | 2020-10-28 | 温度数显型焦耳定律实验器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213751577U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023173563A1 (zh) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 深圳尊一品科技有限公司 | 电子雾化器发热丝的烧制装置 |
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2020
- 2020-10-28 CN CN202022421973.6U patent/CN213751577U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2023173563A1 (zh) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 深圳尊一品科技有限公司 | 电子雾化器发热丝的烧制装置 |
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