基于dis探究气体三定律的实验用注射器的制造方法

基于dis探究气体三定律的实验用注射器的制造方法
【技术领域】
[0001]基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器属于物理实验器材领域。
技术背景
[0002]当前教育改革提倡探宄性学习，在探宄性学习中提高全体学生的科学素养。在物理学习中实验探宄是探宄性学习的一种主要方式，高中物理选修3-3气体学习时要探宄气体三定律。当前实验室提供的器材主要有两类，一类是老器材，即不借助与多媒体的实验器材，二是新器材，是随着教育信息化、技术化而产生的基于各类传感器的实验器材。新器材有着方便、快捷、准确的特点。然而在笔者做3-3气体实验过程中，在使用新器材进行气体三定律的实验探宄时，发现现有器材只是将传统一次性注射器和气体压强传感器结合起来只用于探宄波马定律(即气体的等温变化)，而对于查理定律(气体的等容变化)及盖一吕萨克定律(气体的等压变化)则需要执教者创造性的发挥，实验起来操作繁琐，在有限的课堂时间下学生探宄收获甚微，笔者思考后对现有配套的注射器进行改进，使其能够用注射器配合DIS就可以方便的探宄气体三定律实验。
[0003]为了实现上述改进要使该基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器要具有如下特点:(I)在测压强时要能够显示活塞中密闭气体的温度；(2)能够实现定容，即要能够按需要固定活塞；(3)能够实现恒压。为了使所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器具有以上三个功能，采用如下技术方案。

【发明内容】

[0004]基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器由有刻度线的注射器本体构成，其特征在于:所述注射器的活塞筒(9)底部内侧设有热敏元件(3);所述注射器的活塞筒(9)底部外侧设有气体压强传感器接口(I)和将热敏元件(3)同温度传感器电路连接的对应的温度传感器电路接口(2);所述活塞筒(9)外设有一与活塞筒(9)同心共轴固连设置的活塞筒套
(11)，所述活塞筒套(11)与所述活塞筒(9)之间构成了一个独立于活塞空腔(13)的另一个密闭空腔；所述注射器的活塞杆(5)上套有活塞固定套(6);所述活塞柄(7)上设有扣环
(8)0
[0005]所述活塞筒套(11)上靠近两端还设有注水口( 10)和注水口( 12);所述注水口
(10)和注水口(12)均为中空圆柱；所述中空圆柱与所述活塞筒套(11)和活塞筒(9)构成的密闭空腔相通；所述中空圆柱上都配有橡皮密封套。
所述活塞杆(5)最好为圆柱体，所述圆柱体上设有螺纹。
[0006]所述活塞筒(9)的筒口处设有螺纹。
[0007]所述扣环(8 )设在所述活塞柄(7 )的中心。
[0008]所述活塞固定套(6)是由一个与所述活塞筒(9)相配套的活塞筒盖(14)和活塞杆定位套(15)构成；所述活塞筒盖(14)与所述活塞杆定位套(15)同心共轴设置形成一个凸台；所述活塞杆定位套(15)为一个圆筒；所述圆筒的内部直径等于所述活塞杆(5)的直径；所述圆筒的内部侧壁设有与所述活塞杆(5)上螺纹相配套的螺纹；所述活塞筒盖(14)内部侧壁设有与所述活塞筒(9)的筒口螺纹相配合的螺纹；
所述活塞筒盖(14)的顶部边缘设有透气孔；所述透气孔与所述活塞(4)、活塞筒(9)、活塞杆(5)、活塞固定套(6)构成的空腔导通；所述透气孔的外部与大气相通。
[0009]所述活塞杆定位套(15)上，沿圆柱圆周设有一个凹槽。
[0010]所述活塞筒盖(14)的顶部中心设有一个圆孔，所述圆孔卡在所述活塞杆定位套
(15)上的凹槽中。
【附图说明】
[0011]图1:基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器的结构图。
[0012]图2:活塞定位套(6)的放大结构图。
[0013]附图标记中对应的部件名称:I一气体压强传感器接口、2—温度传感器电路接口、3一热敏兀件、4一活塞、5—活塞杆、6—活塞固定套、7—活塞柄、8—扣环、9一活塞筒、10一注水口、11一活塞筒套、12—注水口、13—活塞空腔、14一活塞筒盖、15—活塞杆定位套。
【具体实施方式】
[0014]基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器由有刻度线的注射器本体构成，其特征在于:所述注射器的活塞筒9底部内侧设有热敏元件3 ;所述注射器的活塞筒9底部外侧设有气体压强传感器接口I和将热敏元件3同温度传感器电路连接的对应的温度传感器电路接口 2 ;所述活塞筒9外设有一与活塞筒9同心共轴固连设置的活塞筒套11，所述活塞筒套11与所述活塞筒9之间构成了一个独立于活塞空腔13的另一个密闭空腔；所述注射器的活塞杆5上套有活塞固定套6 ;所述活塞柄7上设有扣环8。
[0015]所述活塞筒套11上靠近两端还设有注水口 10和注水口 12 ;所述注水口 10和注水口 12均为中空圆柱；所述中空圆柱与所述活塞筒套11和活塞筒9构成的密闭空腔相通；所述中空圆柱上都配有橡皮密封套。
所述活塞杆5最好为圆柱体，所述圆柱体上设有螺纹。
[0016]所述活塞筒9的筒口处设有螺纹。
[0017]所述扣环8设在所述活塞柄7的中心。
[0018]所述活塞固定套6是由一个与所述活塞筒9相配套的活塞筒盖14和活塞杆定位套15构成；所述活塞筒盖14与所述活塞杆定位套15同心共轴设置形成一个凸台；所述活塞杆定位套15为一个圆筒；所述圆筒的内部直径等于所述活塞杆5的直径；所述圆筒的内部侧壁设有与所述活塞杆5上螺纹相配套的螺纹；所述活塞筒盖14内部侧壁设有与所述活塞筒9的筒口螺纹相配合的螺纹；
所述活塞筒盖14的顶部边缘设有透气孔；所述透气孔与所述活塞4、活塞筒9、活塞杆5、活塞固定套6构成的空腔导通；所述透气孔的外部与大气相通。
[0019]所述活塞杆定位套15上，沿圆柱圆周设有一个凹槽。
[0020]所述活塞筒盖14的顶部中心设有一个圆孔，所述圆孔卡在所述活塞杆定位套15上的凹槽中。
[0021]探宄波马定律(即气体的等温变化):将基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器的温度传感器电路接口 2和气体压强传感器接口I用数据线同数字化探宄实验数据采集器连接，数据采集器与电脑连接，电脑上安装有数字化探宄实验系统，采用通用软件。让活塞固定套6与活塞筒9脱离，缓慢移动活塞杆5，在所述基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器的刻度上读出对应体积，在电脑的数字化探宄系统中读出对应的气体压强，如此读出多组数据，用Excel处理对应数据即可得到在温度一定时，压强和体积的关系。也可以让活塞固定套6与活塞筒9套接，然后转动活塞定位套15，因为活塞定位套15与活塞杆5螺纹接触，会使所述活塞杆5发生缓慢移动，这样的缓慢移动即可看为等温变化过程。
[0022]如果要探宄不同的两次温度下P-V曲线差异，则可以通过两个注水口中的一个向所述活塞筒套11和活塞筒9构成的密闭空腔中注入不同温度的水。这样就可以得到，不同温度下等温变化的P-V曲线。
[0023]探宄查理定律(气体的等容变化):将活塞4移动到一定位置，然后将活塞固定套6旋紧在所述活塞筒9上，这样实现了定容。然后向所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器的所述活塞筒套11和活塞筒9构成的密闭空腔中注入不同温度的水，从数字传感器中记录相应的密封气体的温度和压强。最后将得到的数据用Excel绘图。可以判定当容积不变时，压强与温度的关系。
[0024]探宄盖一吕萨克定律(气体的等压变化):将所述基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器竖直倒置固定在铁架台上，让活塞固定套6与活塞筒9脱离，将一定质量的钩码挂在所述扣环8中，然后向所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器的所述活塞筒套11和活塞筒9构成的密闭空腔中注入不同温度的水，从数字传感器中记录相应的密封气体的温度，从刻度值上读出密闭气体的体积。最后将得到的数据用Excel绘图，可以判定当压强不变时，体积与温度的关系。
【主权项】
1.基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器由有刻度线的注射器本体构成，其特征在于:所述注射器的活塞筒(9)底部内侧设有热敏元件(3);所述注射器的活塞筒(9)底部外侧设有气体压强传感器接口(I)和将热敏元件(3)同温度传感器电路连接的对应的温度传感器电路接口(2);所述活塞筒(9)外设有一与活塞筒(9)同心共轴固连设置的活塞筒套(11)，所述活塞筒套(11)与所述活塞筒(9)之间构成了一个独立于活塞空腔(13)的另一个密闭空腔；所述注射器的活塞杆(5)上套有活塞固定套(6);所述活塞柄(7)上设有扣环(8)02.根据权利要求1所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器，其特征在于:所述活塞筒套(11)上靠近两端还设有注水口( 10)和注水口( 12);所述注水口( 10)和注水口(12)均为中空圆柱；所述中空圆柱与所述活塞筒套(11)和活塞筒(9)构成的密闭空腔相通；所述中空圆柱上都配有橡皮密封套。3.根据权利要求1所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器，其特征在于:所述活塞杆(5)最好为圆柱体，所述圆柱体上设有螺纹。4.根据权利要求1所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器，其特征在于:所述活塞筒(9)的筒口处设有螺纹。5.根据权利要求1所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器，其特征在于:所述扣环(8 )设在所述活塞柄(7 )的中心。6.根据权利要求1所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器，其特征在于:所述活塞固定套(6)是由一个与所述活塞筒(9)相配套的活塞筒盖(14)和活塞杆定位套(15)构成；所述活塞筒盖(14)与所述活塞杆定位套(15)同心共轴设置形成一个凸台；所述活塞杆定位套(15)为一个圆筒；所述圆筒的内部直径等于所述活塞杆(5)的直径；所述圆筒的内部侧壁设有与所述活塞杆(5)上螺纹相配套的螺纹；所述活塞筒盖(14)内部侧壁设有与所述活塞筒(9)的筒口螺纹相配合的螺纹。7.根据权利要求6所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器，其特征在于:所述活塞筒盖(14)的顶部边缘设有透气孔；所述透气孔与所述活塞(4)、活塞筒(9)、活塞杆(5)、活塞固定套(6)构成的空腔导通；所述透气孔的外部与大气相通。8.根据权利要求6或7所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器，其特征在于:所述活塞杆定位套(15)上，沿圆柱圆周设有一个凹槽。9.根据权利要求6或8所述的基于DIS探宄气体三定律的实验用注射器，其特征在于:所述活塞筒盖(14)的顶部中心设有一个圆孔，所述圆孔卡在所述活塞杆定位套(15)上的凹槽中。
【专利摘要】为了更加方便的借助数字传感器、计算机来完成气体三定律的探究，对原有只能用于探究等温变化的注射器进行了改进。该基于DIS探究气体三定律的实验用注射器要具有如下特点：（1）在测压强时要能够显示活塞中密闭气体的温度；（2）能够实现定容；（3）能够实现恒压。该基于DIS探究气体三定律的实验用注射器由有刻度线的注射器本体构成，其特征在于：注射器的活塞筒底部内侧设有热敏元件；注射器的活塞筒底部外侧设有气体压强传感器接口和将热敏元件同温度传感器电路连接的对应的温度传感器电路接口；活塞筒外设有一与活塞筒同心共轴固连设置的活塞筒套，活塞筒套与活塞筒之间构成一个密闭空腔；活塞杆上套有活塞固定套；活塞柄上设有扣环。
【IPC分类】G09B23/12
【公开号】CN104882049
【申请号】CN201510360935
【发明人】沈向安, 王艳娟
【申请人】沈向安
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月26日