[實(shí)用新型]一種演示固體熱脹冷縮的教學(xué)儀器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720733179.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN207282050U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅巧英;毛加寧;唐梅;劉小會
• 申請（專利權(quán)）人: 樂山師范學(xué)院
• 主分類號: G09B23/16
• 分類號: G09B23/16
• 代理公司: 成都玖和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)51238
• 代理人: 黎祖琴

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種演示固體熱脹冷縮的教學(xué)儀器。

背景技術(shù)

熱脹冷縮是物體的一種基本性質(zhì)，物體在一般狀態(tài)下，受熱以后會膨脹，在受冷的狀態(tài)下會縮小，大多數(shù)物體都具有這種性質(zhì)。

熱脹冷縮現(xiàn)象是小學(xué)科學(xué)的重要教學(xué)內(nèi)容之一，通過教師演示物體熱脹冷縮的實(shí)驗，幫助學(xué)生認(rèn)識熱脹冷縮現(xiàn)象；使學(xué)生能夠認(rèn)識到熱脹冷縮是物體的一種基本性質(zhì)，物體在一般狀態(tài)下，受熱后會發(fā)生膨脹現(xiàn)象，在受冷后會發(fā)生收縮現(xiàn)象，大多數(shù)物體都具有這種性質(zhì)這一科學(xué)結(jié)論。

傳統(tǒng)的熱脹冷縮實(shí)驗有兩種：1.銅球穿過圓環(huán)實(shí)驗：手持銅球與圓環(huán)，先讓銅球在圓環(huán)中通過數(shù)次，以示常溫下銅球可以順利通過圓環(huán)，然后將銅球放在酒精燈上加熱5分鐘，在持銅球去通過圓環(huán)，此時銅球因受熱膨脹而不能通過圓環(huán)；用冷水將銅球冷卻后，銅球又可以順利通過圓環(huán)，由此說明銅球的熱脹冷縮現(xiàn)象；但是這個實(shí)驗的最大問題是銅球在酒精燈上燒的時間太長，教師手持銅球保持位置不變長達(dá)5分鐘以上，操作難度大；此時老師的注意力在手上，不能關(guān)注學(xué)生，小學(xué)生自覺性差，容易造成課堂冷場或失控。2.金屬線膨脹演示儀：金屬棒被酒精燈加熱后，由于長度發(fā)生伸長而推動指針偏轉(zhuǎn)；這種實(shí)驗裝置采用了“杠桿放大原理”替代法，超出小學(xué)生的認(rèn)知能力，小學(xué)生很難將指針的偏轉(zhuǎn)與金屬棒的膨脹之間的關(guān)系認(rèn)識清楚，使實(shí)驗教學(xué)效果不好。

因此，現(xiàn)有的小學(xué)科學(xué)課熱脹冷縮實(shí)驗儀普遍存在著：具有操作不便、耗費(fèi)時間、效率低等問題，無法調(diào)動學(xué)生的積極性；所揭示物理現(xiàn)象和觀察方式不符合小學(xué)生認(rèn)知水平，實(shí)驗教學(xué)效果差。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)方法的不足，本實(shí)用新型的目的在于提出一種演示固體熱脹冷縮的教學(xué)儀器，操作簡便，耗時較少，效率高，能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性；所揭示物理現(xiàn)象和觀察方式符合小學(xué)生認(rèn)知水平，實(shí)驗教學(xué)效果好。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用技術(shù)方案是：一種演示固體熱脹冷縮的教學(xué)儀器，包括底座、支架Ⅰ、支架Ⅱ、膨脹桿、定位螺絲、間隙微調(diào)螺絲、電源電路、燈泡和蜂鳴器；所述支架Ⅰ和支架Ⅱ相對設(shè)置在所述底座上；所述間隙微調(diào)螺絲設(shè)置在所述支架Ⅰ上；所述膨脹桿橫向穿過支架Ⅱ，所述膨脹桿的一端通過定位螺絲固定在支架Ⅱ，所述膨脹桿的另一端靠近支架Ⅰ并與間隙微調(diào)螺絲相對；

在所述底座內(nèi)設(shè)置有電源電路，所述電源電路的正極電連接至間隙微調(diào)螺絲，所述電源電路的負(fù)極電連接至所述膨脹桿；在所述底座上設(shè)置燈泡和蜂鳴器，所述間隙微調(diào)螺絲、膨脹桿、燈泡和電源電路形成串聯(lián)回路，所述蜂鳴器與燈泡并聯(lián)。

進(jìn)一步的是，在所述支架Ⅰ和支架Ⅱ之間的底座表面上設(shè)置有酒精燈固定槽；用于固定酒精燈，使酒精燈不會滑動。

進(jìn)一步的是，所述膨脹桿為金屬桿。

進(jìn)一步的是，所述電源電路包括蓄電池、逆變控制器和電源接口，所述蓄電池分別連接至正極電線和正極電線，且所述蓄電池還連接至逆變控制器；所述電源接口分別連接至逆變控制器和外部電源；通過蓄電池為設(shè)備供電，便于攜帶；當(dāng)蓄電池電量不足時可以外接電源供電或為蓄電池充電。

采用本技術(shù)方案的有益效果：

簡化了實(shí)驗演示的繁瑣操作，這對提高實(shí)驗演示觀察效果、縮短實(shí)驗時間、提高實(shí)驗演示成功率都具有明顯作用；操作簡便，耗時較少且效率高；

能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性；所揭示物理現(xiàn)象和觀察方式符合小學(xué)生認(rèn)知水平，實(shí)驗教學(xué)效果好。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的一種演示固體熱脹冷縮的教學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的一種演示固體熱脹冷縮的教學(xué)儀器的電路示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中電源電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1是底座，2是支架Ⅰ，3是支架Ⅱ，4是定位螺絲，5是間隙微調(diào)螺絲，6是膨脹桿，7是燈泡，8是蜂鳴器。

具體實(shí)施方式

為了使實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。

在本實(shí)施例中，參見圖1和圖2所示，一種演示固體熱脹冷縮的教學(xué)儀器，包括底座1、支架Ⅰ2、支架Ⅱ3、膨脹桿6、定位螺絲4、間隙微調(diào)螺絲5、電源電路9、燈泡7和蜂鳴器8；所述支架Ⅰ2和支架Ⅱ3相對設(shè)置在所述底座1上；所述間隙微調(diào)螺絲5設(shè)置在所述支架Ⅰ2上；所述膨脹桿6橫向穿過支架Ⅱ3，所述膨脹桿6的一端通過定位螺絲4固定在支架Ⅱ3，所述膨脹桿6的另一端靠近支架Ⅰ2并與間隙微調(diào)螺絲5相對；