[實用新型]一種焦耳定律演示器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721315367.8
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN208061509U
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章曉冬
• 申請（專利權(quán)）人: 章曉冬
• 主分類號: G09B23/16
• 分類號: G09B23/16
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 王庭輝

本實用新型涉及一種焦耳定律演示器，本焦耳定律演示器通過設(shè)置第一容腔和第二容腔以及第一U形管道和第二U形管道，第一容腔和第二容腔內(nèi)部設(shè)有電阻，U形管道的開口端一側(cè)設(shè)有高度刻度。本實用新型焦耳定律演示器在進行演示時，首先在兩個U型管中注入部分水，然后給容腔內(nèi)的電阻通電發(fā)熱，利用容腔內(nèi)的空氣熱脹冷縮原理，并根據(jù)U型管開口端水位的高低，即可得知產(chǎn)生的熱量多少，兩組之間可以進行對比觀察，非常直觀，有助于學生理解相關(guān)知識。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種教學用演示教具組件，特別是一種用于演示焦耳定律現(xiàn)象的焦耳定律演示器。

背景技術(shù)

焦耳定律是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。1841年，英國物理學家焦耳^[1]發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱量Q（稱為焦耳熱）與電流I 的平方、導(dǎo)體的電阻R、通電時間t成正比，這個規(guī)律叫焦耳定律。采用國際單位制，其表達式為Q=I2Rt或熱功率P=I2R其中Q、I、R、t、P各量的單位依次為焦耳(J)、安培(A)、歐姆(Ω)、秒(s)和瓦特(W)，電流相等時，則電阻越大時,產(chǎn)生的熱越多。焦耳定律也是目前中學階段需要掌握的知識點，但是，現(xiàn)在沒有一個專用的教具協(xié)助教師演示焦耳定律，這對于學生學習和理解所學內(nèi)容不利。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在提供一種用于演示焦耳定律現(xiàn)象的焦耳定律演示器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：一種焦耳定律演示器，其特征在于：包括一塊底板，所述底板上設(shè)有兩個相互隔離的第一容腔和第二容腔以及第一U形管道和第二U形管道，所述第一U形管道和第二U形管道管壁為透明材質(zhì)，所述第一U形管道的一端與第一容腔的上端聯(lián)通，另一端較高且開口設(shè)置，所述第一U形管道的開口端一側(cè)設(shè)有高度刻度，所述第一容腔的外壁上設(shè)有一對第一接線柱，第一容腔內(nèi)部設(shè)有第一電阻，所述一對第一接線柱與第一電阻兩端電連接；第二U形管道的一端與第二容腔的上端聯(lián)通，所述第二U形管道的開口端一側(cè)設(shè)有高度刻度，所述第二容腔的外壁上設(shè)有一對第二接線柱，第二容腔內(nèi)部設(shè)有第二電阻，所述一對第二接線柱與第二電阻兩端電連接。

本實用新型焦耳定律演示器在進行演示時，首先在兩個U型管中注入部分水，然后給容腔內(nèi)的電阻通電發(fā)熱，利用容腔內(nèi)的空氣熱脹冷縮原理，并根據(jù)U型管開口端水位的高低，即可得知產(chǎn)生的熱量多少，兩組之間可以進行對比觀察，非常直觀，有助于學生理解相關(guān)知識。

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。

附圖說明

圖1為本實用新型具體實施例外觀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型具體實施例分解結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖3為本實用新型具體實施例外觀結(jié)構(gòu)示意圖之二。

具體實施方式

如圖1-3所示，本實用新型焦耳定律演示器包括一塊底板1，所述底板1上設(shè)有兩個相互隔離的第一容腔3和第二容腔4以及第一U形管道5和第二U形管道6，所述第一容腔3和第二容腔4的形狀及容積相同，所述第一U形管道5和第二U形管道6的截面面積要相同，所述第一U形管道5和第二U形管道6管壁為透明材質(zhì)，所述第一U形管道5的一端與第一容腔3的上端聯(lián)通，另一端較高（高于與容腔的連通口）且開口設(shè)置，所述第一U形管道5的開口端一側(cè)，沿著第一U形管道5設(shè)有高度刻度11，所述第一容腔3的外壁上設(shè)有一對第一接線柱7，第一容腔3內(nèi)部設(shè)有第一電阻8，所述一對第一接線柱7與第一電阻8兩端電連接；第二U形管道6的一端與第二容腔4的上端聯(lián)通，所述第二U形管道6的開口端一側(cè)沿著第二U形管道6設(shè)有高度刻度11，所述第二容腔4的外壁上設(shè)有一對第二接線柱9，第二容腔4內(nèi)部設(shè)有第二電阻10，所述一對第二接線柱9與第二電阻10兩端電連接。

為了釋放容腔內(nèi)的加熱空氣，優(yōu)選在所述第一容腔3和第二容腔4的外壁上均設(shè)有一個排氣孔12，所述排氣孔12上設(shè)有密封件13。