一种水反常膨胀辅助教学演示仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种水反常膨胀辅助教学演示仪，包括双层玻璃瓶体和与所述双层玻璃瓶体相匹配的瓶盖，所述瓶盖与所述双层玻璃瓶体的瓶口螺纹连接，所述瓶盖的底端设有用于对水加热的加热组件，所述瓶盖上固定设有支架，所述支架上固定设有用于检测所述双层玻璃瓶体内的水温度的温度检测器和竖直设置的毛细管，所述毛细管的底端穿过所述瓶盖置于所述双层玻璃瓶体内。通过本演示仪对水进行均匀加热，并通过毛细管来直观的观察水位是上下与下降，学生能够快速的理解此知识点并且印象深刻。

An assistant teaching demonstrator for abnormal expansion of water

【技术实现步骤摘要】
一种水反常膨胀辅助教学演示仪
本技术涉及教学实验工具领域，具体涉及一种水反常膨胀辅助教学演示仪。
技术介绍
物质受到外部温度的影响，当自身温度升高时体积会发生膨胀现象，当自身温度降低时体积会发生缩小现象；但是有极少数物质会出现反常膨胀的情况，即物质由于温度影响，其体积出现热缩冷胀，具体物质为水、锑、铋、液态铁等，在某种条件下会出现热缩冷胀现象，比如水，对0℃的水加热到4℃时，其体积不但不增大，反而缩小。当水的温度高于4℃时，它的体积才会随着温度的升高而膨胀；目前市面上没有演示水反常膨胀的实验设备，另外学术界只有理论介绍：通过对用烧瓶装水，并对水进行降温，来观察水的反常膨胀现象。但是这种方法无法实现，原因是水降温不均匀，导致水无法出现反常膨胀的现象，故学生对这个知识点无法理解和掌握。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题，提供一种水反常膨胀辅助教学演示仪，通过本演示仪对水进行均匀加热，并通过毛细管来直观的观察水位是上下与下降，学生能够快速的理解此知识点并且印象深刻。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种水反常膨胀辅助教学演示仪，包括双层玻璃瓶体和与所述双层玻璃瓶体相匹配的瓶盖，所述瓶盖与所述双层玻璃瓶体的瓶口螺纹连接，所述瓶盖的底端设有用于对所述双层玻璃瓶体内存装的水进行加热的加热组件，所述瓶盖上固定设有支架，所述支架上固定设有用于检测所述双层玻璃瓶体内的水温度的温度检测器和竖直设置的毛细管，所述毛细管的底端穿过所述瓶盖置于所述双层玻璃瓶体内。本技术的有益效果是：通过将水从0℃升温到4℃能够明显从毛细管中观察到液位出现下降，当温度升高到4℃以上后液位又重新上升，本装置对水进行均匀加热，使得水的液位变化非常清晰明显，学生能够非常直观的观察到这一现象，也更加利于学生理解记住这个知识点。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述加热组件包括加热丝和间断式开关，所述瓶盖内部的底端固定连接有加热丝固定架，所述加热丝均匀的缠绕在所述加热丝固定架上，所述瓶盖的顶端设有电源接头，所述电源接头与所述加热丝电连接，所述电源接头通过导线与所述间断式开关电连接。采用上述进一步方案的有益效果是：通过将加热丝缠绕在加热丝固定架上，使得加热丝能够对双层玻璃瓶体内全部的水进行加热，并且通过间断式开关能够控制加热丝间歇启动，使得水受热后能够传递开来，避免局部温度过高，影响效果。进一步，所述温度检测器包括温度探测端和温度显示端，所述温度探测端的一端向下穿过所述瓶盖，并固定在所述瓶盖上，所述温度探测端的另一端与所述温度显示端固定连接并电线连接，所述温度显示端上设有控制按钮。采用上述进一步方案的有益效果是：能够实时的观察到双层玻璃瓶体内水的温度的变化，并及时观察毛细管中的液位。进一步，所述毛细管的顶端粘接在所述支架上，所述支架上设有用于所述毛细管内液位对照的金属刻度线片，所述金属刻度线片滑动在所述支架的侧边，所述金属刻度线片位于所述毛细管的一侧。采用上述进一步方案的有益效果是：方便将毛细管中的液位与金属刻度线片上的刻度线对准，更利于观察毛细管中液位变化。进一步，所述支架的侧边上固定设有用于吸住所述金属刻度线片的第一磁铁，所述金属刻度线片磁吸在所述第一磁铁上。采用上述进一步方案的有益效果是：利于金属刻度线片进行滑动。进一步，所述瓶盖上还设有用于调整所述毛细管中液位高度的液面调整管，所述液面调整管的一端穿过所述瓶盖，并与所述瓶盖固定连接，所述液面调整管的另一端连接一注射器，所述注射器的注射端与所述液面调整管连通。采用上述进一步方案的有益效果是：方便调整毛细管中的液位到利于观察的位置，观察更清楚。进一步，所述瓶盖上设有用于观察所述毛细管的放大镜，所述放大镜与所述瓶盖可拆卸连接。采用上述进一步方案的有益效果是：更加利于学生观察毛细管中液位变化。进一步，所述瓶盖的侧边上固定设有固定座，所述固定座上设有第二磁铁，所述放大镜的底端固定设有磁性金属块。采用上述进一步方案的有益效果是：方便进行其他操作时将放大镜取下，使得安装与拆卸非常方便。进一步，所述瓶盖上还设有用于接住所述毛细管中溢出水的接水槽，所述接水槽固定连接在所述瓶盖上，所述毛细管的顶端穿过所述接水槽的槽底。采用上述进一步方案的有益效果是：避免毛细管中的水溢出到瓶盖或双层玻璃瓶体上，将装置打湿。附图说明图1为本技术立体结构示意图；图2为本技术瓶盖俯视图；图3为本技术使用状态图；图4为本技术另一实施例的瓶盖俯视图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、双层玻璃瓶体，2、瓶盖，3、加热丝固定架，4、加热丝，5、温度探测端，6、毛细管，7、液面调整管，8、支架，9、固定座，10、第一磁铁，11、温度显示端，12、控制按钮，13、金属刻度线片，14、注射器，15、放大镜，16、导线，17、间断式开关，18、电源接头，19、接水槽。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。实施例1如图1、图2和图3所示，一种水反常膨胀辅助教学演示仪，包括双层玻璃瓶体1和与双层玻璃瓶体1相匹配的瓶盖2，双层玻璃瓶体1内部为真空状态，能够避免外部环境温度对双层玻璃瓶体1内水的影响，瓶盖2为硬质塑料盖，瓶盖2与双层玻璃瓶体1的瓶口螺纹连接，方便对双层玻璃瓶体1内添加水，瓶盖2的底端设有用于对双层玻璃瓶体1内存装的水进行加热的加热组件，通过加热组件对水进行均匀加热，使得双层玻璃瓶体1内的水均匀受热，从0℃缓慢升到4℃及以上，观察水在0℃-4℃之间的反常膨胀情况，瓶盖2上设有支架8，支架8为两块相对设置的硬质塑料制成，支架8通过粘胶粘接在瓶盖2的上表面上，支架8上固定设有用于检测双层玻璃瓶体1内的水温度的温度检测器和竖直设置的毛细管6，温度检测器通过粘接粘接在支架8上，温度检测器能够检测双层玻璃瓶内的水的温度，并且能够实时显示，方便在毛细管6观察水在0℃-4℃时的情况，以及高于4℃下的情况，毛细管6的底端穿过瓶盖2置于双层玻璃瓶体1内，毛细管6通过粘胶粘接在瓶盖2上，将毛细管6固定住，避免毛细管6在瓶盖2上移动，导致液位不准；优选地，加热组件包括加热丝4和间断式开关17，加热丝4为电阻式加热丝4，通电后加热丝4产生热量，瓶盖2内部的底端固定连接有加热丝固定架3，加热丝固定架3为热导材料制成，加热丝固定架3为圆柱状，加热丝4均匀的缠绕在加热丝固定架3上，通过加热丝4能够对双层玻璃瓶体1内的水进行均匀加热，使得水受热均匀，瓶盖2的顶端设有电源接头18，电源接头18与加热丝4电连接，电源接头18通过导线16与间断式开关17电连接，间断式开关17与外部电源连接，间断式开关17为现有技术，间断式开关17内部设有计时器，达到设定时间后，自动断开或开启，实现电流的间歇性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水反常膨胀辅助教学演示仪，其特征在于，包括双层玻璃瓶体(1)和与所述双层玻璃瓶体(1)相匹配的瓶盖(2)，所述瓶盖(2)与所述双层玻璃瓶体(1)的瓶口螺纹连接，所述瓶盖(2)的底端设有用于对所述双层玻璃瓶体(1)内存装的水进行加热的加热组件，所述瓶盖(2)上固定设有支架(8)，所述支架(8)上固定设有用于检测所述双层玻璃瓶体(1)内的水温度的温度检测器和竖直设置的毛细管(6)，所述毛细管(6)的底端穿过所述瓶盖(2)置于所述双层玻璃瓶体(1)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种水反常膨胀辅助教学演示仪，其特征在于，包括双层玻璃瓶体(1)和与所述双层玻璃瓶体(1)相匹配的瓶盖(2)，所述瓶盖(2)与所述双层玻璃瓶体(1)的瓶口螺纹连接，所述瓶盖(2)的底端设有用于对所述双层玻璃瓶体(1)内存装的水进行加热的加热组件，所述瓶盖(2)上固定设有支架(8)，所述支架(8)上固定设有用于检测所述双层玻璃瓶体(1)内的水温度的温度检测器和竖直设置的毛细管(6)，所述毛细管(6)的底端穿过所述瓶盖(2)置于所述双层玻璃瓶体(1)内。


2.根据权利要求1所述的一种水反常膨胀辅助教学演示仪，其特征在于，所述加热组件包括加热丝(4)和间断式开关(17)，所述瓶盖(2)内部的底端固定连接有加热丝固定架(3)，所述加热丝(4)均匀的缠绕在所述加热丝固定架(3)上，所述瓶盖(2)的顶端设有电源接头(18)，所述电源接头(18)与所述加热丝(4)电连接，所述电源接头(18)通过导线(16)与所述间断式开关(17)电连接。


3.根据权利要求1所述的一种水反常膨胀辅助教学演示仪，其特征在于，所述温度检测器包括温度探测端(5)和温度显示端(11)，所述温度探测端(5)的一端向下穿过所述瓶盖(2)，并固定在所述瓶盖(2)上，所述温度探测端(5)的另一端与所述温度显示端(11)固定连接并电线连接，所述温度显示端(11)上设有控制按钮(12)。


4.根据权利要求1所述的一种水反常膨胀辅助教学演示仪，其特征在于，所述毛细管(6)的顶端粘接在所述支架(8)上，所述支架(8)上设有用于所述毛细管(6)内液位对照的...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐正，唐和军，
申请(专利权)人：唐正，
类型：新型
国别省市：四川;51