CN213877222U - 一种热学实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种热学实验装置，包括汽化实验部件、液化实验部件和导流管；汽化实验部件包括电加热壶和电加热器底座，电加热壶设置在电加热器底座上并与电加热器底座电连接；液化实验部件包括冷却罐、螺旋导流内管、出液管和盛液杯，螺旋导流内管设置在冷却罐内，出液管外接在冷却罐上，出液管的进液端与螺旋导流内管的出液端连接，盛液杯位于出液管的出液端的下方；导流管的进液端连接在电加热壶上并与电加热壶内部连通，导流管的出液端连接在冷却罐上并伸入到冷却罐内与螺旋导流内管的进液端连接。本新型能够进行初中热学中相关实验，可视性强，使液化问题化抽象为形象，能提高学生的兴趣，课堂效果好。

Description

一种热学实验装置

技术领域

本实用新型主要涉及实验教具技术领域，具体涉及一种热学实验装置。

背景技术

初中物理热学实验中，关于探究汽化和液化的特点，是初中物理热现象教学中的重要内容。由于农村初中配备的实验器材存在一定的局限性，演示实验通常用的铁架台、石棉网、烧杯，酒精灯、温度计等仪器，实验做起来比较麻烦，学生积极性不高，实验效果也不是很理想，有三方面：

1、实验室配置的演示和学生温度计精确度不高，可视性差，不太适用。

2、温度计随时间变化快不容易捕捉，来不及读数，温度就变化了。

3、水的沸点高，水太多了，用酒精灯加热时间长，水少了，实验现象又不是很明显，若不提醒，学生注意不到气泡的变化，气压对该实验存在一定的影响，所以实验教学存在很大的难度。

在条件不好的地区由于现有的实验器材欠缺，管理不善，造成很多老师做实验不如讲实验，直接通过视频观看模拟实验的方式向学生传授实验的相关知识，导致学生不能亲力亲为动手实验，对实验过程中出现的问题理解有障碍。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种热学实验装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种热学实验装置，包括汽化实验部件、液化实验部件和导流管；

所述汽化实验部件包括电加热壶、第一盖体和用于为所述电加热壶加热的电加热器底座，所述电加热器底座水平设置，所述电加热壶设置在所述电加热器底座上并与所述电加热器底座电连接，所述第一盖体密封的设置在所述电加热壶的顶端开口处；

所述液化实验部件包括冷却罐、螺旋导流内管、出液管和盛液杯，所述盛液杯位于所述冷却罐的一侧，所述螺旋导流内管竖直的设置在所述冷却罐内，所述出液管外接在所述冷却罐上，所述出液管的进液端与所述螺旋导流内管下端的出液端连接，所述盛液杯位于所述出液管的出液端的下方；

所述导流管的进液端连接在所述电加热壶上并与所述电加热壶内部连通，所述导流管的出液端连接在所述冷却罐上并伸入到所述冷却罐内与所述螺旋导流内管上端的进液端连接。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述汽化实验部件还包括第一数字显示温度计；

所述第一数字显示温度计设置在所述第一盖体上，所述第一盖体上设有圆孔，所述第一数字显示温度计的探头从所述第一盖体的圆孔处伸入所述电加热壶的内部。

上述实施例中，能够通过第一数字显示温度计快速获得电加热壶内部的温度，轻松掌握实验过程中的数据。

进一步，所述液化实验部件还包括第二盖体和第二数字显示温度计设置在所述第二盖体上，所述第二盖体上设有圆孔，所述温度计；

所述第二盖体密封的设置在所述冷却罐的顶端开口处，所述述第二数字显示温度计的探头从所述第二盖体处的圆孔处伸入所述冷却罐的内部。

上述实施例中，能够通过第二数字显示温度计快速获得电加热壶内部的温度，轻松掌握实验过程中的数据。

进一步，所述电加热器底座包括壳体、电源座和用于给所述电源座供电的电路板，所述电路板设置在所述壳体内，所述电源座内嵌在所述壳体的上表面，所述电源座与所述电路板通过电源线电连接，所述电加热壶的底端设有电源触头；所述电加热壶底端的电源触头与所述电源座接触并导电。

进一步，所述电加热器底座还包括用于外接电源的电插头，所述电插头设置在所述壳体上，所述电插头与所述电路板电连接。

进一步，所述电加热器底座还包括限流控制键，所述限流控制键设置在所述壳体上，所述限流控制键的输入端与所述电插头电连接，所述限流控制键的输出端与所述电加热器底座的电路板连接。

上述实施例中，能够通过限流控制键控制电加热器火力大小。

进一步，所述液化实验部件还包括进水口、出水口和出水口阀门；所述进水口设置在所述冷却罐的顶端并与所述冷却罐内连通，所述出水口设置在所述冷却罐的底端并与所述冷却罐内连通，所述出水口阀门安装在所述出水口上。

上述实施例中，能够通过进水口注入冷却液(冷水)，并通过出水口放出冷却液(热水)。

进一步，所述液化实验部件还包括底座台，所述底座台为板状，所述冷却罐的底部固定连接在所述底座台上，所述盛液杯置于所述底座台上。

上述实施例中，能够使冷却罐更稳当在放置在桌面上。

进一步，所述螺旋导流内管为螺旋管状结构，所述螺旋导流内管由玻璃材质制成。

进一步，所述电加热壶由玻璃材质制成，所述冷却罐由玻璃材质制成。

本实用新型的有益效果是：通过汽化实验部件和液化实验部件进行热学实验，能够达到实验要求，可视性强，使液化问题化抽象为形象，提高学生的学习兴趣，积极性高，课堂效果好。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的热学实验装置的结构示意图。

附图中，各标记所代表的部件名称如下：

1、导流管，2、电加热壶，3、电加热器底座，4、冷却罐，5、螺旋导流内管，6、出液管，7、盛液杯，8、第一数字显示温度计，9、第二数字显示温度计，10、电源触头，11、电插头，12、限流控制键，13、进水口，14、出水口，15、出水口阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实用新型的目的是：把农村煮酒工艺改制成热学实验教具，让农村生活中的应用技术，生产经验回归教学。

1、烧水学生司空见惯，不感兴趣，用煮酒替代烧水，学生感兴趣，积极性高，课堂效果好。

2、用电加热透明壶替代煮锅，电加热壶透明，可视性强，液体的量足够，液面能达到实验要求，液体沸腾前后气泡变化效果明显。同时电加热壶限流控制键可根据煮酒所需要的温度进行调控火力大小，操作方便，可弥补实验室酒精灯的火力大小不好调控这一环节。

3、用电替代酒精灯加热，缩短实验加热时间，提高了课堂效率。

4、数字显示温度计替代实验室温度计测试温度，可视性强，精确度高，实验效果明显，有助于学生描绘温度-时间坐标图，归纳液体沸腾的特点。

5、农村煮酒用的结缸，双层不透明无法观察液化现象，对液化实验学生感觉抽象，使用透明的内部螺旋形的冷却灌替代，做成冷却系统，冷水降温，液化速度快，透明度高现象明显，可视性强，使液化问题化抽象为形象，数字显示温度计有助于学生理解液化吸热。

基于上述目的，本实施例给出了：如图1所示，本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种热学实验装置，包括汽化实验部件、液化实验部件和导流管1；

所述汽化实验部件包括电加热壶2、第一盖体和用于为所述电加热壶2加热的电加热器底座3，所述电加热器底座3水平设置，所述电加热壶2设置在所述电加热器底座3上并与所述电加热器底座3电连接，所述第一盖体密封的设置在所述电加热壶2的顶端开口处；

所述液化实验部件包括冷却罐4、螺旋导流内管5、出液管6和盛液杯7，所述盛液杯7位于所述冷却罐4的一侧，所述螺旋导流内管5竖直的设置在所述冷却罐4内，所述出液管6外接在所述冷却罐4上，所述出液管6的进液端与所述螺旋导流内管5下端的出液端连接，所述盛液杯7位于所述出液管6的出液端的下方；

所述导流管1的进液端连接在所述电加热壶2上并与所述电加热壶2内部连通，所述导流管1的出液端连接在所述冷却罐4上并伸入到所述冷却罐4内与所述螺旋导流内管5上端的进液端连接。

上述实施例中，通过汽化实验部件和液化实验部件进行初中热学实验，能够达到实验要求，可视性强，使液化问题化抽象为形象，提高学生的兴趣度，积极性高，课堂效果好。

可选地，作为本实用新型的一个实施例，一种热学实验装置，包括汽化实验部件、液化实验部件和导流管1；

所述汽化实验部件包括电加热壶2、第一盖体和用于为所述电加热壶2加热的电加热器底座3，所述电加热器底座3水平设置，所述电加热壶2设置在所述电加热器底座3上并与所述电加热器底座3电连接，所述第一盖体密封的设置在所述电加热壶2的顶端开口处；

所述液化实验部件包括冷却罐4、螺旋导流内管5、出液管6和盛液杯7，所述盛液杯7位于所述冷却罐4的一侧，所述螺旋导流内管5竖直的设置在所述冷却罐4内，所述出液管6外接在所述冷却罐4上，所述出液管6的进液端与所述螺旋导流内管5下端的出液端连接，所述盛液杯7位于所述出液管6的出液端的下方；

所述导流管1的进液端连接在所述电加热壶2上并与所述电加热壶2内部连通，所述导流管1的出液端连接在所述冷却罐4上并伸入到所述冷却罐4内与所述螺旋导流内管5上端的进液端连接。

所述汽化实验部件还包括第一数字显示温度计8；

所述第一数字显示温度计8设置在所述第一盖体上，所述第一盖体上设有圆孔，所述第一数字显示温度计8的探头从所述第一盖体的圆孔处伸入所述电加热壶2的内部。

具体地，在所述第一盖体上且靠近圆孔处设有密封型胶扣，胶扣将第一数字显示温度计8固定在第一盖体上，不漏气。

具体地，第一数字显示温度计8可选用型号为中远ZY-SBWZ的电子温度计。也可配置温度传感器使用。

上述实施例中，能够通过第一数字显示温度计8快速获得电加热壶2内部的温度，轻松掌握实验过程中的数据。

可选地，作为本实用新型的一个实施例，一种热学实验装置，包括汽化实验部件、液化实验部件和导流管1；

所述汽化实验部件包括电加热壶2、第一盖体和用于为所述电加热壶2加热的电加热器底座3，所述电加热器底座3水平设置，所述电加热壶2设置在所述电加热器底座3上并与所述电加热器底座3电连接，所述第一盖体密封的设置在所述电加热壶2的顶端开口处；

所述液化实验部件包括冷却罐4、螺旋导流内管5、出液管6和盛液杯7，所述盛液杯7位于所述冷却罐4的一侧，所述螺旋导流内管5竖直的设置在所述冷却罐4内，所述出液管6外接在所述冷却罐4上，所述出液管6的进液端与所述螺旋导流内管5的出液端连接，所述盛液杯7位于所述出液管6下端的出液端的下方；

所述导流管1的进液端连接在所述电加热壶2上并与所述电加热壶2内部连通，所述导流管1的出液端连接在所述冷却罐4上并伸入到所述冷却罐4内与所述螺旋导流内管5上端的进液端连接。

所述液化实验部件还包括第二盖体和第二数字显示温度计9；

所述第二盖体密封的设置在所述冷却罐4的顶端开口处，所述第二数字显示温度计9设置在所述第二盖体上，所述第二盖体上设有圆孔，所述第二数字显示温度计9的探头从所述第二盖体处的圆孔处伸入所述冷却罐4的内部。

具体地，在所述第二盖体上且靠近圆孔处设有卡扣，卡扣将第二数字显示温度计9固定在第二盖体上。

具体地，第二数字显示温度计9可选用型号为中远ZY-SBWZ的电子温度计。

上述实施例中，能够通过第二数字显示温度计9快速获得电加热壶2内部的温度，轻松掌握实验过程中的数据。

可选地，作为本实用新型的一个实施例，一种热学实验装置，包括汽化实验部件、液化实验部件和导流管1；

所述汽化实验部件包括电加热壶2、第一盖体和用于为所述电加热壶2加热的电加热器底座3，所述电加热器底座3水平设置，所述电加热壶2设置在所述电加热器底座3上并与所述电加热器底座3电连接，所述第一盖体密封的设置在所述电加热壶2的顶端开口处；

所述液化实验部件包括冷却罐4、螺旋导流内管5、出液管6和盛液杯7，所述盛液杯7位于所述冷却罐4的一侧，所述螺旋导流内管5竖直的设置在所述冷却罐4内，所述出液管6外接在所述冷却罐4上，所述出液管6的进液端与所述螺旋导流内管5下端的出液端连接，所述盛液杯7位于所述出液管6的出液端的下方；

所述导流管1的进液端连接在所述电加热壶2上并与所述电加热壶2内部连通，所述导流管1的出液端连接在所述冷却罐4上并伸入到所述冷却罐4内与所述螺旋导流内管5上端的进液端连接。

所述电加热器底座3包括壳体、电源座和用于供所述电源座导电的电路板，所述电路板设置在所述壳体内，所述电源座内嵌在所述壳体的上表面，所述电源座与所述电路板通过电源线电连接，所述电加热壶2的底端设有电源触头10；所述电加热壶2底端的电源触头10与所述电加热器底座3的电源座连接后导电。

在上述实施例的基础上，所述汽化实验部件还包括用于外接电源的电插头11，所述电插头11设置在所述壳体上，所述电插头11与所述电路板电连接。

在上述实施例的基础上，还包括限流控制键12，所述限流控制键12设置在所述壳体上，所述限流控制键12的输入端与所述电插头11电连接，所述限流控制键12的输出端与所述电加热器底座3的电路板连接。

具体地，限流控制键12与现有的电热水壶上的温度调节键设计原理相同。

上述实施例中，能够通过限流控制键12控制电加热器火力大小从而调控液体的温度。

在上述实施例的基础上，所述液化实验部件还包括进液口13、出液口14和出液口阀门15；所述进液口13设置在所述冷却罐4的顶端并与所述冷却罐4内连通，所述出液口14设置在所述冷却罐4的底端并与所述冷却罐4内连通，所述出液口阀门15安装在所述出液口14上。

上述实施例中，能够通过进液口13注入冷却液，并通过出液口14放出冷却液。

在上述实施例的基础上，所述液化实验部件还包括底座台，所述底座台为板状，所述冷却罐4的底部固定连接在所述底座台上，所述盛液杯7置于所述底座台上。

上述实施例中，能够使冷却罐4更稳当在放置在桌面上。

在上述实施例的基础上，所述螺旋导流内管5为螺旋管状结构，所述螺旋导流内管5由玻璃材质制成。

在上述实施例的基础上，所述电加热壶2由玻璃材质制成，所述冷却罐4由玻璃材质制成。且为透明的玻璃材质。

上述实施例中，便于观察电加热壶2和冷却罐4内的实验变化。

本实用新型的原理为：

本实用新型一种具有微调控制加热装置的汽化和液化实验装置，可用于教师演示实验和学生实验，加热系统为汽化实验装置；冷却系统为液化实验装置。

下面通过实验原理说明本实用新型的实验装置，可分两部分：

1、汽化实验部件---探究液体沸腾实验装置。

观察沸腾前后温度随时间变化的特点，根据实验数据描绘温度时间坐标图，以及沸腾前后气泡的变化特征，归纳液体沸腾时的特点。

在电加热器底座3上安装可调电加热器底座3加热温度的限流控制键12，主要材料由电位器构成，作用：控制电路中电流的通断及电路中电流的大小从而控制电加热器底座3的加热功率，通过数字显示温度计可知液体加热温度在控制范围内，电加热壶2高度为20cm的透明容器，在容器盖打上两个孔，一个便于安装数第一数字显示温度计，另一个安装导流管1。

调节限流控制键12，使电加热器底座3通电，给酒糟液体(胡良液)加热，控制好温度让酒蒸气先慢慢汽化出来。

观察液体沸腾前后气泡的变化，同时注意观察沸腾前后温度的变化，及声音的变化。

在第一盖体上外接导流管1，导流管1使用铜管，铜管可微微弯曲，且为热的良导体，温度升高快，不至于液体在导流管中就被液化了。

2、液化实验部件---探究气体液化特点实验装置

在电加热器底座3的一侧，可安装一个固定支架。支架上安装一个冷却灌4，螺旋导流内管5设置在冷却灌4内。螺旋导流内管5上端与导流管1连通，下端与出液管(出酒口)连接，是酒蒸气形成米酒主要通道，外层冷却液灌内装水，上下设计有两个流水口，即进液口和出液口，上端为进液口，下端为出液口。在第二盖体上安装第二数字显示温度计，用于观察水的温度变化。底端出酒口，放置承接酒的容器，容器最好透明带酒盖最好。

本热学实验装置的优点主要为：

第一，探究液体沸腾实验。

用电加热透明壶替代煮锅优点为：

1、用电加热，加热时间短，有效提高教学效率。

2、电加热透明壶的盛水壶做成透明的，透明的可视度比较高；容积大装载液体的质量大，液面高度可达到实验的需要，有利于学生容易观察到液体沸腾前后气泡的变化。

3、安装限流控制开关，电加热壶加热功率、加热火力可调控，有助于调控壶内液体温度，不至于太高。

4、在盖体上打两孔，用活塞安装数字显示温度计，替代实验室温度计，精确度高，可视性强；避免了实验室温度计读数时因示数不稳定给实验带来的影响；有利于学生描绘温度--时间坐标图；归纳液体沸腾时的特点。

第二，探究液化的特点实验：1、用透明冷却灌替代结缸，可视性高；2、增加数字显示温度计，可观察水的温度变化，能突出液化是一个放热的过程，使抽象问题简单化。

本实用新型把煮酒工艺改制成教学教具，让农村生活中的应用技术，生产经验回归教学。1、用煮酒替代烧水，学生感兴趣，主动性强，课堂效果好。2、用电加热壶替代煮锅，电加热壶透明，可视性强，液体的量足够，液面能达到实验要求，液体沸腾前后气泡变化效果明显。3、用电替代酒精灯加热，加热时间快，缩短实验时间，而且可调控火力大小。4、数字显示温度计替代实验室温度计测试温度，可视性强，精确度高，实验效果明显。5、农村煮酒用的结缸，双层不透明无法观察液化现象，对液化实验学生感觉抽象，用内部螺旋形的长冷却灌替代，做成冷却系统，用冷水来降温，液化速度快，现象明显，可视性强，使液化问题化抽象为形象，增加数字显示温度计有助于学生理解液化放热，让问题更具体化，简单明了。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热学实验装置，其特征在于，包括汽化实验部件、液化实验部件和导流管(1)；

所述汽化实验部件包括电加热壶(2)、第一盖体和用于为所述电加热壶(2)加热的电加热器底座(3)，所述电加热器底座(3)水平设置，所述电加热壶(2)设置在所述电加热器底座(3)上并与所述电加热器底座(3)电连接，所述第一盖体密封的设置在所述电加热壶(2)的顶端开口处；

所述液化实验部件包括冷却罐(4)、螺旋导流内管(5)、出液管(6)和盛液杯(7)，所述盛液杯(7)位于所述冷却罐(4)的一侧，所述螺旋导流内管(5)竖直的设置在所述冷却罐(4)内，所述出液管(6)外接在所述冷却罐(4)上，所述出液管(6)的进液端与所述螺旋导流内管(5)下端的出液端连接，所述盛液杯(7)位于所述出液管(6)的出液端的下方；

所述导流管(1)的进液端连接在所述第一盖体上并与所述电加热壶(2)内部连通，所述导流管(1)的出液端连接在所述冷却罐(4)上并伸入到所述冷却罐(4)内与所述螺旋导流内管(5)上端的进液端连接。

2.根据权利要求1所述的热学实验装置，其特征在于，所述汽化实验部件还包括第一数字显示温度计(8)；

所述第一数字显示温度计(8)设置在所述第一盖体上，所述第一盖体上设有圆孔，所述第一数字显示温度计(8)的探头从所述第一盖体的圆孔处伸入所述电加热壶(2)的内部。

3.根据权利要求1所述的热学实验装置，其特征在于，所述液化实验部件还包括第二盖体和第二数字显示温度计(9)；

所述第二盖体密封的设置在所述冷却罐(4)的顶端开口处，所述第二数字显示温度计(9)设置在所述第二盖体上，所述第二盖体上设有圆孔，所述第二数字显示温度计(9)的探头从所述第二盖体处的圆孔处伸入所述冷却罐(4)的内部。

4.根据权利要求1所述的热学实验装置，其特征在于，所述电加热器底座(3)包括壳体、电源座和用于给所述电源座供电的电路板，所述电路板设置在所述壳体内，所述电源座内嵌在所述壳体的上表面，所述电源座与所述电路板通过电源线电连接，所述电加热壶(2)的底端设有电源触头(10)；所述电加热壶(2)底端的电源触头(10)与所述电源座接触并导电。

5.根据权利要求4所述的热学实验装置，其特征在于，所述电加热器底座(3)还包括用于外接电源的电插头(11)，所述电插头(11)设置在所述壳体上，所述电插头(11)与所述电路板电连接。

6.根据权利要求5所述的热学实验装置，其特征在于，所述电加热器底座(3)还包括限流控制键(12)，所述限流控制键(12)设置在所述壳体上，所述限流控制键(12)的输入端与所述电插头(11)电连接，所述限流控制键(12)的输出端与所述电加热器底座(3)的电路板连接。

7.根据权利要求1所述的热学实验装置，其特征在于，所述液化实验部件还包括进水口(13)、出水口(14)和出水口阀门(15)；所述进水口(13)设置在所述冷却罐(4)的顶端并与所述冷却罐(4)内连通，所述出水口(14)设置在所述冷却罐(4)的底端并与所述冷却罐(4)内连通，所述出水口阀门(15)安装在所述出水口(14)上。

8.根据权利要求1所述的热学实验装置，其特征在于，所述液化实验部件还包括底座台，所述底座台为板状，所述冷却罐(4)的底部固定连接在所述底座台上，所述盛液杯(7)置于所述底座台上。

9.根据权利要求1至8任一项所述的热学实验装置，其特征在于，所述螺旋导流内管(5)为螺旋管状结构，所述螺旋导流内管(5)由玻璃材质制成。

10.根据权利要求1至8任一项所述的热学实验装置，其特征在于，所述电加热壶(2)由玻璃材质制成，所述冷却罐(4)由玻璃材质制成。

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