焦耳定律实验装置的制作方法
专利名称：焦耳定律实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物理实验装置，尤其涉及一种焦耳定律实验装置。
背景技术：
初中物理教学中的焦耳定律实验，是用两只相同的烧瓶装满煤油，通过两个不同阻值的电阻丝加热后温度升高、体积膨胀，使煤油在玻璃管中上升。电阻、电流越大、通电时间越长，煤油上升得越高，以此证明了 Q = I2Rt这个实验在教学中存在两个问题一是在说明电流越大、产生的热量越多时，是两次实验，不同的电流值所产生的液柱高度不能直接比较，演示效果差。二是烧瓶较大(小烧瓶的口径小，接电阻丝、插玻璃管不便)，加热时间长，另外在说明电流越大、产生的热量越多时，要等两玻璃管中的液柱降回原高度后，改变电流再作一次，事实是烧瓶中的煤油加热容易降温难，要等很长时间液柱才能降回原高度，使实验时间过长。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种方法直观、效果好的焦耳定律实验装置。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型的焦耳定律实验装置，包括第一量热器、第二量热器、第三量热器、第四量热器，所述第三量热器与第四量热器并联后与所述第一量热器和第二量热器串联，之后与开关、滑线变阻器和电源依次连接。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的焦耳定律实验装置，由于采用4只量热器并联、串联连接，可以利用现有技术中的量热器，一次性定量验证焦耳定律，方法直观、效果好，物理意义清晰明确。
图1为本实用新型焦耳定律实验装置的电路示意图。图中1、第一量热器，2、第二量热器，3、第三量热器，4、第四量热器，5、滑线变阻器，6、电池，7、开关。
具体实施方式
本实用新型的焦耳定律实验装置，其较佳的具体实施方式
如图1所示，包括第一量热器、第二量热器、第三量热器、第四量热器，所述第三量热器与第四量热器并联后与所述第一量热器和第二量热器串联，之后与开关、滑线变阻器和电源依次连接。所述第一量热器的阻值为1R，所述第二量热器、第三量热器和第四量热器的阻值分别为2R。所述第一量热器、第二量热器、第三量热器和第四量热器分别为透明量热器，透明量热器内装有质量相同的煤油或水，并设有电阻丝。[0013]本实用新型可以利用现有技术中的量热器，一次性定性或定量验证焦耳定律，方法直观、效果好，物理意义清晰明确。本实用新型中，四只量热器内装相同质量的煤油或水，通以电阻丝加热，按一定的电流通电一定的时间后，测出各量热器中液体的温升。由于比热和质量相同，因此液体所吸收(也是电阻所放出)的热量和温升成正比。两只阻值为2R的量热器并联起来，并和阻值各为1R、2R的量热器串联，则第一量热器1、第二量热器2的电阻通过电流相同，但第二量热器2的阻值是第一量热器1的阻值的2倍；第二量热器2的电阻与第三量热器3 (或第四量热器4)的电阻值相同，但通过第二量热器2的电流是通过第三量热器3 (或第四量热器4)的2倍；则比较第一量热器1和第二量热器2中液体的温升可知电流相同、通电时间相同时，电阻越大、产生的热量越多；比较第二量热器2和第三量热器3中液体的温升，可以看出，电阻值相同、通电时间相同，但通过的电流不同，电流越大，温升越高；观察任意量热器中液体的温生，可以看出，通电时间越长，温升越大，电流产生的热量越多。本实用新型具有如下特点电路简单；各电阻可从同一电炉丝中截取。例如从500瓦的电炉丝中截取一段为R，记下圈数，将圈数增加一倍再截取2R，这样电阻R的数值可以自选，而和2R的倍数关系相当准确， 提高了实验的准确性。如果R取的大些更准确，且在相同电流下加热更快；采用透明量热器，学生能清楚看到电阻丝之间的倍数关系，明确电流之间的倍数关系，使实验透明度高，学生信服，增强了演示实验的效果；合上开关后即可做测温实验，不必在接通电路情况下调整电流及其他参数，使测量数据相当准确；该实验装置可以作为验证焦耳定律的定量实验，如把不同阻值、通过电流的倍数关系及通电时间列表后，可较准确得到Q = I2Rt关系。初中物理教学中，焦耳定律要求的是演示实验。但学生经常会提出“同样的实验过程、实验现象，为什么导体产生的热量单是和电流的平方成正比？”这一问题，采用本实用新型的实验电路，合理选择各实验参数，则可定量的做出实验，使学生更好的掌握焦耳定律所揭示的规律，明确得出“电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比”这一规律。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种焦耳定律实验装置，其特征在于，包括第一量热器、第二量热器、第三量热器、第四量热器，所述第三量热器与第四量热器并联后与所述第一量热器和第二量热器串联，之后与开关、滑线变阻器和电源依次连接。
2.根据权利要求1所述的焦耳定律实验装置，其特征在于，所述第二量热器、第三量热器和第四量热器的阻值分别为所述第一量热器的阻值的两倍。
3.根据权利要求1或2所述的焦耳定律实验装置，其特征在于，所述第一量热器、第二量热器、第三量热器和第四量热器分别为透明量热器，透明量热器内装有质量相通的煤油或水，并设有电阻丝。
专利摘要本实用新型公开了一种焦耳定律实验装置，包括4只量热器，两只阻值为2R的量热器并联起来，并和阻值各为1R、2R的量热器串联，之后与开关、滑线变阻器和电源依次连接。四只量热器内装相同质量的煤油或水，通以电阻丝加热，按一定的电流通电一定的时间后，测出各量热器中液体的温升。可以一次性定量验证焦耳定律，方法直观、效果好，物理意义清晰明确。
文档编号G09B23/18GK202126784SQ201120001949
公开日2012年1月25日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者张晓英, 徐燕 申请人:湖州师范学院
技术领域：
本实用新型涉及一种物理实验装置，尤其涉及一种焦耳定律实验装置。
背景技术：
初中物理教学中的焦耳定律实验，是用两只相同的烧瓶装满煤油，通过两个不同阻值的电阻丝加热后温度升高、体积膨胀，使煤油在玻璃管中上升。电阻、电流越大、通电时间越长，煤油上升得越高，以此证明了 Q = I2Rt这个实验在教学中存在两个问题一是在说明电流越大、产生的热量越多时，是两次实验，不同的电流值所产生的液柱高度不能直接比较，演示效果差。二是烧瓶较大(小烧瓶的口径小，接电阻丝、插玻璃管不便)，加热时间长，另外在说明电流越大、产生的热量越多时，要等两玻璃管中的液柱降回原高度后，改变电流再作一次，事实是烧瓶中的煤油加热容易降温难，要等很长时间液柱才能降回原高度，使实验时间过长。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种方法直观、效果好的焦耳定律实验装置。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型的焦耳定律实验装置，包括第一量热器、第二量热器、第三量热器、第四量热器，所述第三量热器与第四量热器并联后与所述第一量热器和第二量热器串联，之后与开关、滑线变阻器和电源依次连接。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的焦耳定律实验装置，由于采用4只量热器并联、串联连接，可以利用现有技术中的量热器，一次性定量验证焦耳定律，方法直观、效果好，物理意义清晰明确。
图1为本实用新型焦耳定律实验装置的电路示意图。图中1、第一量热器，2、第二量热器，3、第三量热器，4、第四量热器，5、滑线变阻器，6、电池，7、开关。
具体实施方式
本实用新型的焦耳定律实验装置，其较佳的具体实施方式
如图1所示，包括第一量热器、第二量热器、第三量热器、第四量热器，所述第三量热器与第四量热器并联后与所述第一量热器和第二量热器串联，之后与开关、滑线变阻器和电源依次连接。所述第一量热器的阻值为1R，所述第二量热器、第三量热器和第四量热器的阻值分别为2R。所述第一量热器、第二量热器、第三量热器和第四量热器分别为透明量热器，透明量热器内装有质量相同的煤油或水，并设有电阻丝。[0013]本实用新型可以利用现有技术中的量热器，一次性定性或定量验证焦耳定律，方法直观、效果好，物理意义清晰明确。本实用新型中，四只量热器内装相同质量的煤油或水，通以电阻丝加热，按一定的电流通电一定的时间后，测出各量热器中液体的温升。由于比热和质量相同，因此液体所吸收(也是电阻所放出)的热量和温升成正比。两只阻值为2R的量热器并联起来，并和阻值各为1R、2R的量热器串联，则第一量热器1、第二量热器2的电阻通过电流相同，但第二量热器2的阻值是第一量热器1的阻值的2倍；第二量热器2的电阻与第三量热器3 (或第四量热器4)的电阻值相同，但通过第二量热器2的电流是通过第三量热器3 (或第四量热器4)的2倍；则比较第一量热器1和第二量热器2中液体的温升可知电流相同、通电时间相同时，电阻越大、产生的热量越多；比较第二量热器2和第三量热器3中液体的温升，可以看出，电阻值相同、通电时间相同，但通过的电流不同，电流越大，温升越高；观察任意量热器中液体的温生，可以看出，通电时间越长，温升越大，电流产生的热量越多。本实用新型具有如下特点电路简单；各电阻可从同一电炉丝中截取。例如从500瓦的电炉丝中截取一段为R，记下圈数，将圈数增加一倍再截取2R，这样电阻R的数值可以自选，而和2R的倍数关系相当准确， 提高了实验的准确性。如果R取的大些更准确，且在相同电流下加热更快；采用透明量热器，学生能清楚看到电阻丝之间的倍数关系，明确电流之间的倍数关系，使实验透明度高，学生信服，增强了演示实验的效果；合上开关后即可做测温实验，不必在接通电路情况下调整电流及其他参数，使测量数据相当准确；该实验装置可以作为验证焦耳定律的定量实验，如把不同阻值、通过电流的倍数关系及通电时间列表后，可较准确得到Q = I2Rt关系。初中物理教学中，焦耳定律要求的是演示实验。但学生经常会提出“同样的实验过程、实验现象，为什么导体产生的热量单是和电流的平方成正比？”这一问题，采用本实用新型的实验电路，合理选择各实验参数，则可定量的做出实验，使学生更好的掌握焦耳定律所揭示的规律，明确得出“电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比”这一规律。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种焦耳定律实验装置，其特征在于，包括第一量热器、第二量热器、第三量热器、第四量热器，所述第三量热器与第四量热器并联后与所述第一量热器和第二量热器串联，之后与开关、滑线变阻器和电源依次连接。
2.根据权利要求1所述的焦耳定律实验装置，其特征在于，所述第二量热器、第三量热器和第四量热器的阻值分别为所述第一量热器的阻值的两倍。
3.根据权利要求1或2所述的焦耳定律实验装置，其特征在于，所述第一量热器、第二量热器、第三量热器和第四量热器分别为透明量热器，透明量热器内装有质量相通的煤油或水，并设有电阻丝。
专利摘要本实用新型公开了一种焦耳定律实验装置，包括4只量热器，两只阻值为2R的量热器并联起来，并和阻值各为1R、2R的量热器串联，之后与开关、滑线变阻器和电源依次连接。四只量热器内装相同质量的煤油或水，通以电阻丝加热，按一定的电流通电一定的时间后，测出各量热器中液体的温升。可以一次性定量验证焦耳定律，方法直观、效果好，物理意义清晰明确。
文档编号G09B23/18GK202126784SQ201120001949
公开日2012年1月25日 申请日期2011年1月5日 优先权日2011年1月5日
发明者张晓英, 徐燕 申请人:湖州师范学院
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