[實用新型]物體做功改變內能的實驗裝置

有效

• 申請號: 202022589704.0
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN213635008U
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 嚴承咸
• 申請（專利權）人: 杭州千島湖建蘭中學
• 主分類號: G09B23/16
• 分類號: G09B23/16
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 劉曉陽

本實用新型公開一種物體做功改變內能的實驗裝置，包括可透視瓶、內置于可透視瓶中的氣球，其特征是所述可透視瓶上設有瓶蓋，以瓶蓋為支撐體，在瓶蓋上設有穿過所述瓶蓋的氣門芯、溫度計以及放氣管，放氣管上裝有放氣閥；所述氣球與瓶蓋內側形成密封結構，氣門芯、溫度計、放氣管伸入至氣球內部。使做功改變內能的變化有了具體的溫度數字顯示，使模糊的實驗現象變得清楚、具體、準確，實驗的結果由定性轉變為定量；實驗操作便捷，兩種實驗現象一次操作完成；內能變化現象由氣球顯示，可見度大，效果明顯；整個裝置的材料易得，制作簡單，成本低廉。

技術領域

本實用新型涉及教學實驗器具技術，尤其是一種物體做功改變內能的實驗裝置。

背景技術

做功改變物體內能一是外界對物體做功；二是物體對外界做功。前者，學生能在生活現象中可以理解，但后者在教學中較少，主要原因是沒有實驗器材，很難用形象的實驗解決抽象的理論。

在義務教材九年級上冊【物體的內能】一節中，有個外界對物體做功，使物體內能增加，溫度升高的實驗，做這個實驗時，現有唯一的實驗儀器是“空氣壓縮引火儀”。這個實驗的最大缺陷是成功率低，特別是女老師很難做成功。

而公開技術中的裝置也都存在局限性，如專利公告號為CN201829093U，一種做功改變氣體內能實驗裝置。包括瓶體、溫度計、瓶蓋和進氣管；瓶體為透明玻璃瓶，溫度計為常規的溫度計，其上端固定在瓶蓋的下端，用于顯示瓶體內部的溫度；瓶蓋用于封閉瓶體的瓶口；進氣管為空心管狀，貫通固定在瓶蓋上，用于向瓶體中輸送氣體。這種簡單的裝置僅可以在做功改變氣體內能實驗活動時，觀察到壓力的增大對瓶體內部溫度變化的直觀性，而放氣減壓過程、以及氣壓增減量大小均無法讓學生直接觀察到。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述問題，提供一種物體做功改變內能的實驗裝置，它具有既能演示“外界對物體做功”、也可演示“物體對外界做功”的實驗特點。

本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種物體做功改變內能的實驗裝置，包括可透視瓶、內置于可透視瓶中的氣球，其特征是所述可透視瓶上設有瓶蓋，以瓶蓋為支撐體，在瓶蓋上設有穿過所述瓶蓋的氣門芯、溫度計以及放氣管，放氣管上裝有放氣閥；所述氣球與瓶蓋內側形成密封結構，氣門芯、溫度計、放氣管伸入至氣球內部。

前述的物體做功改變內能的實驗裝置中，作為優選，所述氣門芯、放氣管的一端位于氣球嘴部位置，所述溫度計為探針式結構，溫度計的探針伸入到氣球的腹部。

前述的物體做功改變內能的實驗裝置中，作為優選，瓶蓋的內側設有輔助定位管，氣球嘴部固定在輔助定位管上。

前述的物體做功改變內能的實驗裝置中，作為優選，所述氣門芯、溫度計與瓶蓋配合部設有密封套。

前述的物體做功改變內能的實驗裝置中，作為優選，所述氣門芯內具有單向閥，位于瓶蓋外部的氣門芯外徑上設有外接螺紋，氣門芯通過位于瓶蓋內外兩側的螺母固定。

前述的物體做功改變內能的實驗裝置中，作為優選，所述輔助定位管外徑上設有捆綁槽。

前述的物體做功改變內能的實驗裝置中，作為優選，所述輔助定位管的高度大于瓶蓋。

前述的物體做功改變內能的實驗裝置中，作為優選，所述氣球的最大膨脹體積與可透視瓶內容積相適配。

本技術方案以能承受一定壓力的可透視瓶為基體，在瓶內固定一個氣球，能夠讓學生直觀地感覺到氣球膨脹充氣增壓、氣球縮小放氣減壓過程。氣球、氣門芯、放氣管、溫度計都以瓶蓋為支撐體，固定在瓶蓋內側，氣球與瓶蓋內側形成密封結構，防止漏氣。氣門芯設有單向閥，對氣球進行單向充氣加壓；溫度計的讀數表在瓶蓋外面，及時顯示氣球內溫度，可一目了然；放氣管同樣伸入到氣球內嘴部位置，排氣口不會受排空氣體的氣球影響，使放氣過程充分體現。

本裝置中的溫度計為探針式結構，可以采集到氣球中心部位的溫度。