本实用新型专利技术公开了一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置，包括旋转底座、圆柱形容器、保温盖、搅拌环以及加热电路；搅拌环的倒U型的搅拌架的上端的中间位置固定连接连接管；搅拌架、发热电阻及连接导线形成加热电路；搅拌架的竖直中段和水平中段均串联有发热电阻；连接管从设置于保温盖中间的通孔接出；连接管的上端设置用于连接至铁架台的连接结构；上层底座装有无线温度传感器，其探头在转盘中心位置并向上延伸；无线温度传感器将采集的温度数据传输至终端设备；下层底座不旋转，其中安装有旋转电机；旋转电机的旋转轴连接至上层底座的中心位置带动上层底座旋转。本实用新型专利技术能够测量中学物理教学中常见的液体与粉末状固体的比热容。的比热容。的比热容。
【技术实现步骤摘要】
一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置
[0001]本技术涉及初中物理实验
，具体涉及一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置。
技术介绍
[0002]初中物理部分，比热容是一个重要的知识点，在教学的过程中，由于比热容涉及到温度的变化量、吸放热、质量以及物质的种类，相关量比较多，且温度的变化比较抽象，很容易给学生带来认知上的问题。并且在对应的实验方面，操作难度很大。目前的主流操作方法是做定性实验，比如观察两种物质，哪种的比热容较大。主要有以下的两方面的实验：
[0003]一、在两支试管中分别装有等质量，初始温度为室温的水和煤油，试管用黑色纸包裹。用强卤素灯同等条件照射它们，在过程中测量它们的温度变化情况。可以发现，水的温度上升较慢，煤油的温度上升较快，所以得出结论，水的比热容比煤油大。该实验仅仅是定性的知道，局限性比较大。
[0004]二、通过转化，来定量测量物质比热容数值的方法；把特定质量m的物质，进行加热，得到温度t；再将其放入特定质量M，初始温度为t0的水中。得到重新平衡后，水的温度为t1。这样，可以通过理论公式：cm（t
‑
t1）=c
水
M（t1‑
t0），计算出该物质的比热容c。这种方法看似简单，实际操作缺比较难。主要难点在于：1、物体的加热不易控制，非液体的温度t也不易测量准确。2、物体加热完，进行测温及放入水的过程中，很容易有能量损耗。3、不容易将大质量物体完全浸入小质量的水中，所以一般情况下M＞m，再加上水的比热容很大，大于大多数物质，所以待测物t的加热温度要很高，才能让误差小，这样就导致不太安全。另外，这种方法无法测量水自身，以及煤油等不能和水混合的液体的比热容。
[0005]现有技术，公开号为CN214410449公开了一种物理教学用比热容实验教具，包括保温桶、接线柱、电阻丝和温度计。本技术的有益效果在于，本技术的实验教具中易热配件少,有效保证实验处于绝热过程，利用了两根铜线替代金属接线柱来连接加热电阻，采用内胆有水银涂小型杜瓦瓶，瓶盖用绝热材料严密封住,有效准少了原装置散热过多的弊端。但是该现有技术由于内部是静置状态，无法搅拌，所以仅可以针对流动性很强的液体，还是存在无法定量测量固体比热容的问题。而沙子和水的比热容对比，是初中物理该知识点最重要的实例。
[0006]因此需要一种简便可靠的，可以定量测量液体或固体（颗粒/粉末状）的比热容的方法。
技术实现思路
[0007]1.所要解决的技术问题：
[0008]针对上述技术问题，本技术提供一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置，借助初中物理已学的焦耳定律知识，能够直观定量测量液体或粉末物质的比热容。
[0009]2.技术方案：
[0010]一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置，其特征在于：包括旋转底座、圆柱形容器、保温盖、搅拌环以及加热电路；所述旋转底座包括上层底座与下层底座，其中上层底座能够旋转；所述圆柱形容器固定于上层底座的上表面，能够随上层底座旋转；所述搅拌环包括倒U型的搅拌架以及连接管；所述搅拌架的上端的中间位置固定连接连接管；所述搅拌架的长短比圆柱形容器的直径小；所述搅拌架、发热电阻及连接导线形成加热电路；所述搅拌架的竖直中段和水平中段均串联有发热电阻；加热电路的导线设置于连接管的内腔中从而实现与外界的电源以及电流表相连；所述连接管从设置于保温盖中间的通孔接出；所述连接管的上端设置用于连接至铁架台的连接结构；所述上层底座装有无线温度传感器，其探头在转盘中心位置并向上延伸；无线温度传感器将采集的温度数据传输至终端设备；所述下层底座不旋转，其中安装有旋转电机；所述旋转电机的旋转轴连接至上层底座的中心位置带动上层底座旋转；
[0011]实验时，安装好的圆环状的搅拌架的中心轴与旋转底座的中心轴共轴，上层底座带动圆柱形容器及保温盖同步旋转，搅拌环不旋转；所述加热电路与学生电源、电流表或者电流传感器串联，所述无线温度传感器探头比搅拌架最低端高且与发热电阻有合适的预设距离；所述学生电源的电压为0~24V可调。
[0012]进一步地，所述圆柱形容器为保温容器；所述保温容器为双层保温玻璃或者不透明的保温材料制成的容器。
[0013]进一步地，所述圆柱形容器的表面设置最低刻度与最高刻度。
[0014]进一步地，所述发热电阻设为三段；分别位于搅拌架的两侧以及倒U型内腔的上端。
[0015]进一步地，所述旋转电机的转速为5
‑
8圈/分钟。
[0016]进一步地，所述旋转底座的上表面设置叶轮状凸起。
[0017]进一步地，所述下层底座内设置旋转电机的控制电路；所述上层底座内设有无线温度传感器电路；所述无线温度传感器电路包括其蓝牙信号发射器及供电锂电池。
[0018]3.有益效果：
[0019]（1）本技术的一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置，能够测量中学物理教学中常见的液体（比如水，煤油）与粉末状固体（比如细沙）的比热容，且实验的过程中不仅有实验现象，还需要学生对比热容进行计算的过程，有助于学生对相关知识的理解及应用。
[0020]（2）本技术的一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置，对粉末状固体的比热容测量更有意义；本装置中设计慢速旋转底座，经过多次实践证明完全能够实现固体的搅拌均匀，从而实验的误差比较小，定量测量结果精度比较高。
[0021]综上，本技术的实验结论稳定，实验自由度高，可拓展创新空间大。
附图说明
[0022]图1为本技术的剖面图；
[0023]图2为本技术的俯视图；
[0024]图3为本技术中实验时的电路原理图；
[0025]图4为具体实施例中的实验装置图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本技术进行具体的说明。
[0027]如附图1至附图3所示，一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置，其特征在于：包括旋转底座1、圆柱形容器2、保温盖3、搅拌环以及加热电路；所述旋转底座包括上层底座12与下层底座11，其中上层底座能够旋转；所述圆柱形容器固定于上层底座的上表面，能够随上层底座旋转；所述搅拌环包括倒U型的搅拌架4以及连接管5；所述搅拌架的上端的中间位置固定连接连接管；所述搅拌架的长短比圆柱形容器的直径小；所述搅拌架、发热电阻及连接导线形成加热电路；所述搅拌架的竖直中段和水平中段串联有发热电阻6；加热电路的导线7设置于连接管的内腔中从而实现与外界的电源以及电流表相连；所述连接管从设置于保温盖中间的通孔接出；所述连接管的上端设置用于连接至铁架台的连接结构；所述上层底座装有无线温度传感器，其探头8在转盘中心位置并向上延伸；无线温度传感器将采集的温度数据传输至终端设备；所述下层底座不旋转，其中安装有旋转电机13；所述旋转电机的旋转轴连接至上层底座的中心位置带动上层底座旋转；
[0028]实验时，安装好的圆环状的搅拌架的中心轴与旋转底座的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可以直接测量液体或粉末比热容的装置，其特征在于：包括旋转底座、圆柱形容器、保温盖、搅拌环以及加热电路；所述旋转底座包括上层底座与下层底座，其中上层底座能够旋转；所述圆柱形容器固定于上层底座的上表面，能够随上层底座旋转；所述搅拌环包括倒U型的搅拌架以及连接管；所述搅拌架的上端的中间位置固定连接连接管；所述搅拌架的长短比圆柱形容器的直径小；所述搅拌架、发热电阻及连接导线形成加热电路；所述搅拌架的竖直中段和水平中段均串联有发热电阻；加热电路的导线设置于连接管的内腔中从而实现与外界的电源以及电流表相连；所述连接管从设置于保温盖中间的通孔接出；所述连接管的上端设置用于连接至铁架台的连接结构；所述上层底座装有无线温度传感器，其探头在转盘中心位置并向上延伸；无线温度传感器将采集的温度数据传输至终端设备；所述下层底座不旋转，其中安装有旋转电机；所述旋转电机的旋转轴连接至上层底座的中心位置带动上层底座旋转；实验时，安装好的圆环状的搅拌架的中心轴与旋转底座的中心轴共轴，上层底座带动圆柱形容器及保温盖同步旋转，搅拌环不旋转；所述加热电路与学生电源、电流表或者电流传感器串联，所述无线...
【专利技术属性】
技术研发人员：王知非，
申请(专利权)人：江苏苏威尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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