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一种物理实验的空气膨胀教学演示设备制造技术

技术编号:35035336 阅读:19 留言:0更新日期:2022-09-24 23:11
本发明专利技术公开了一种物理实验的空气膨胀教学演示设备,包括底座,底座上活动安装有驱动机构,驱动机构包括转动安装在底座上的驱动轴,驱动轴上活动套接有支撑组件,调节机构,设于驱动机构的一侧,调节机构包括安装盘,安装盘上设置有多个存储组件,安装盘的中央处转动连接有转盘,演示机构,通过支撑组件活动安装在驱动机构的上方。本发明专利技术中设置多个存储组件,作为热胀冷缩实验的测试介质,通过安装盘、转盘、驱动轴和驱动筒的配合使用,一方面可以清楚地了解气体发生热胀冷缩的过程,有助于学员理解,另一方面采用不同的气体,在受热膨胀后的,体积变化是不同的,有利于培养学员的学习兴趣,以及举一反三的学习态度和思维。以及举一反三的学习态度和思维。以及举一反三的学习态度和思维。

【技术实现步骤摘要】
一种物理实验的空气膨胀教学演示设备


[0001]本专利技术涉及物理教具
,具体为一种物理实验的空气膨胀教学演示设备。

技术介绍

[0002]热胀冷缩是指物体受热时会膨胀,遇冷时会收缩的特性。由于物体内的粒子(原子)运动会随温度改变,当温度上升时,粒子的振动幅度加大,令物体膨胀;但当温度下降时,粒子的振动幅度便会减少,使物体收缩。
[0003]目前教学所用的一些空气热胀冷缩的实验设备,大多很简陋,通常是将含有水柱的连接管密封安装在烧杯上,然后通过酒精灯对烧杯底部进行加热,此种做法在对烧杯进行加热时,由于烧杯的质量良莠不齐,容易造成烧杯炸裂,而对于学员和教学人员而言,存在一定的安全隐患,另一方面由于实验大多露天进行的,直接对烧杯加热,使得空气膨胀的不会很明显,导致连接管内部的水柱高度变化很轻微,导致实验结果不明显,不利于教学。
[0004]为此,提出一种物理实验的空气膨胀教学演示设备。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种物理实验的空气膨胀教学演示设备,以解决上述
技术介绍
中提出的对烧杯进行加热时,由于烧杯的质量良莠不齐,容易造成烧杯炸裂,而对于学员和教学人员而言,存在一定的安全隐患,直接对烧杯加热,空气膨胀的不会很明显,不利于教学的问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种物理实验的空气膨胀教学演示设备,包括:底座,所述底座上活动安装有驱动机构,所述驱动机构包括转动安装在底座上的驱动轴,所述驱动轴上活动套接有支撑组件;调节机构,设于驱动机构的一侧,且活动安装在底座上,所述调节机构包括安装盘,所述安装盘上设置有多个存储组件,所述安装盘的中央处转动连接有转盘,所述转盘一侧对应驱动轴的位置处转动安装有驱动筒,且驱动筒活动套接在驱动轴外侧;演示机构,通过支撑组件活动安装在驱动机构的上方,并用于配合多个存储组件进行教学演示,所述演示机构包括加热筒,所述加热筒的一侧转动安装有对接管,所述对接管一侧固定安装有向上折弯设置的演示管,所述演示管顶部固定安装有气球。
[0007]优选的,所述转盘的一侧设置有限位杆,且限位杆底部延伸至底座上的滑动槽内部,所述限位杆一侧固定连接有方杆,所述方杆一侧设置有与转盘转动连接的活动盘,所述转盘和活动盘上均开设有与方杆相适配的镂空槽,所述活动盘和限位杆之间设置有复位弹簧,所述复位弹簧套接在方杆上,且复位弹簧两端分别于限位杆和活动盘固定连接。
[0008]优选的,所述支撑组件包括活动套接在驱动轴上的支撑环,所述支撑环上开设有多个穿槽,所述支撑环顶部固定连接支撑部件,所述支撑部件包括与加热筒贴合设置的第一管片和与对接管贴合设置的第二管片。
[0009]优选的,所述驱动轴的一端设置有驱动电机,并与驱动电机的输出端固定连接,所
述驱动轴的另一端固定连接有推杆,所述驱动轴上固定设置有多个限位凸部,所述驱动筒的内壁上开设有螺旋槽,且限位凸部嵌入螺旋槽内部,所述驱动筒的两端分别固定连接有限位柱和驱动齿轮。
[0010]优选的,多个所述存储组件等距均匀的设置,所述存储组件包括用于存储演示气体,且与加热筒相适配的存气筒,所述存气筒一侧固定连接有相互连通的连接筒,且连接筒与对接管相适配,所述连接筒一侧固定连接有对接头,所述连接筒内部活动设置有第一活塞。
[0011]优选的,所述加热筒内部开设有环状空腔,所述加热筒一侧安装有加热组件,所述加热组件包括设置有环状空腔内部的加热棒,所述加热棒一侧贯穿环状空腔并延伸至加热筒一侧且与控制面板固定连接,所述加热筒的一侧固定连接有与驱动筒相适配的从动齿轮。
[0012]优选的,所述对接管内部固定设置有锁定组件,所述锁定组件包括固定套设在对接管内部的安装环,所述安装环上等距均匀的转动安装有多个弯杆,所述安装环的一侧对应弯杆的位置处固定连接有弧度板,所述弯杆一端通过弯曲弹簧与弧度板固定连接。
[0013]优选的,所述演示管的一端固定连接有橡胶环,且橡胶环嵌入对接管的内部。
[0014]优选的,所述演示管一侧内部设置有显示组件,所述显示组件包括镂空设置的透气环,所述透气环上方设置有胶塞筒,所述胶塞筒内部设置有显色液。
[0015]与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:1、本专利技术中调节机构中的安装盘一侧设置多个存储组件,具体的存储组件用于存放不同种类的气体作为,热胀冷缩实验的测试介质,通过安装盘、转盘、驱动轴和驱动筒的配合使用,可以依次调节,将安装盘一侧的多个安装盘对应演示机构设置,之后在配合演示机构进行热胀冷缩演示工作,进而依次对多种测试介质,进行实验,可以更好地提高测试效果,一方面可以通过演示机构,清楚的了解气体发生热胀冷缩的过程,有助于学员理解,另一方面采用不同的气体,在受热膨胀后的,体积变化是不同的,有利于培养学员的学习兴趣,以及举一反三的学习态度和思维。
[0016]2、本专利技术中即通过控制面板控制加热棒来实现对环状空腔内部的导热油进行加热升温,由于在进行演示工作时,导热油升温,热量经加热筒的内部传递给存气筒,形成对存气筒内部的气体进行升温加热,通过导热油对存气筒进行加热,达到了水浴加热的效果,由导热油对存储组件整体形成环状且均匀的加热,一方面使得存储组件内部的气体受热膨胀效果更好,另一方面避免了传统的采用酒精灯加热烧杯,而具有一定安全隐患的问题。
[0017]3、本专利技术中由于采用导热油对存储组件进行加热,并且导热油是设置在加热筒内部的,并且实际中导热油的热量流失程度不快,在后续更换不同的测试介质气体时,可以再次通过加热筒内部的导热油对进行的存储组件进行预热工作,一定程度上提高了热量利用率,提高了能源使用。
[0018]4、本专利技术中在更换不同测试介质气体时,由于连接筒一端固定连接地对接头的直径是先小后大,进而对接头会逐渐地与安装环上的多个弯杆解除,随着直径逐渐变大,进而会推动弯杆发生转动,形成弯杆的一端逐渐上移,弯杆的另一端逐渐下移,弯杆另一端逐渐下移的过程中,与连接筒的外壁逐渐对接,形成对连接筒整体的定位固定,并且对连接筒整体在对接管的内部起到一个支撑效果,保证存储组件整体稳定的安装在加热筒和对接管的
内部中,形成与演示机构整体地对装连接效果。
[0019]5、本专利技术中通过加热组件对加热筒内部的导热油进行加热,然后存储组件内部的气体受热膨胀,随着膨胀程度逐渐增大,推动连接筒内部的第一活塞进行横向的移动,过第一活塞活动,挤压连接筒内部的气体,使得连接筒内部的气体挤压演示管内部,随着存储组件内部的气体进入演示管的内部,使得演示管内部的气压增大,进而与外界形成气压差,推动带有显色液的胶塞筒发生上移,具体的本专利技术中会在演示管的一侧设置刻度线,随着胶塞筒上移,通过刻度线即可了解到存储组件内部气体膨胀后,增大的体积,可以让学生和老师更加直观地看到气体加热后的膨胀。
[0020]6、本专利技术中由于在演示管顶部固定设置有气球,而胶塞筒的设置,使得演示管上端部和气球之间也是处于密封状态的,随着胶塞筒上移,对演示管上端部的气体也形成挤压,使本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物理实验的空气膨胀教学演示设备,其特征在于,包括:底座(1),所述底座(1)上活动安装有驱动机构(2),所述驱动机构(2)包括转动安装在底座(1)上的驱动轴(21),所述驱动轴(21)上活动套接有支撑组件(22);调节机构(3),设于驱动机构(2)的一侧,且活动安装在底座(1)上,所述调节机构(3)包括安装盘(31),所述安装盘(31)上设置有多个存储组件(32),所述安装盘(31)的中央处转动连接有转盘(33),所述转盘(33)一侧对应驱动轴(21)的位置处转动安装有驱动筒(34),且驱动筒(34)活动套接在驱动轴(21)外侧;演示机构(4),通过支撑组件(22)活动安装在驱动机构(2)的上方,并用于配合多个存储组件(32)进行教学演示,所述演示机构(4)包括加热筒(41),所述加热筒(41)的一侧转动安装有对接管(43),所述对接管(43)一侧固定安装有向上折弯设置的演示管(44),所述演示管(44)顶部固定安装有气球(45)。2.根据权利要求1所述的一种物理实验的空气膨胀教学演示设备,其特征在于:所述转盘(33)的一侧设置有限位杆(331),且限位杆(331)底部延伸至底座(1)上的滑动槽(11)内部,所述限位杆(331)一侧固定连接有方杆(332),所述方杆(332)一侧设置有与转盘(33)转动连接的活动盘(333),所述转盘(33)和活动盘(333)上均开设有与方杆(332)相适配的镂空槽,所述活动盘(333)和限位杆(331)之间设置有复位弹簧(334),所述复位弹簧(334)套接在方杆(332)上,且复位弹簧(334)两端分别于限位杆(331)和活动盘(333)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种物理实验的空气膨胀教学演示设备,其特征在于:所述支撑组件(22)包括活动套接在驱动轴(21)上的支撑环(221),所述支撑环(221)上开设有多个穿槽(222),所述支撑环(221)顶部固定连接支撑部件,所述支撑部件包括与加热筒(41)贴合设置的第一管片(223)和与对接管(43)贴合设置的第二管片(224)。4.根据权利要求1所述的一种物理实验的空气膨胀教学演示设备,其特征在于:所述驱动轴(21)的一端设置有驱动电机(23),并与驱动电机(23)的输出端固定连接,所述驱动轴(21)的另一端固...

【专利技术属性】
技术研发人员:李春波陈羽欣高楚楚池鑫侯景森刘鑫赵真妍
申请(专利权)人:淮阴工学院
类型:发明
国别省市:

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