一种固体热胀冷缩演示器

摘要

本发明涉及一种教具，尤其涉及一种固体热胀冷缩演示器，旨在解决现有技术中不能直观的对不同材料的固体棒热胀冷缩能力进行比较的问题，包括基座，还包括通过导线相串接在一起的电池、灯泡、钟表、用于安装在固体一端的金属帽、金属滑块，金属帽和金属滑块分别位于导线的两端；还包括安装座、加热器、滑槽；滑槽的一端设有限制金属滑块位置的挡板，滑槽的另一端设有铃铛，铃铛与金属滑块之间设有复位弹簧；电池、灯泡和钟表固定在基座上。本发明串接有灯泡可以直观体验到热胀冷缩带来的变化，钟表可以对热胀冷缩的时间进行记录，从而便于对不同材料的热胀冷缩性能进行比较；固体与金属帽相连，可以观测非金属固体的热胀冷缩效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种教具，尤其涉及一种固体热胀冷缩演示器。

背景技术

由于固体在温度变化时，热胀冷缩的效果难以用人的眼睛分辨，目前能让 学生直观体验到热胀冷缩所带来效果且能直观的比较不同固体热胀冷缩能力的 仪器很少，而且这类器材结构大都比较复杂，而且比较昂贵，不便于携带，而 且不适合在课堂上使用。

为了解决上述问题，申请号为201220198083.6公开的热胀冷缩演示器，虽 然能直观的让学生体验到热胀冷缩带来的效果，但不能直观的对不同材料的固 体热胀冷缩能力进行比较。

发明内容

本发明提供了一种固体热胀冷缩演示器，旨在解决现有技术中不能直观的 对不同材料的固体热胀冷缩能力进行比较的问题。

为了解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：一种固体热胀冷 缩演示器，包括基座，还包括通过导线相串接在一起的电池、灯泡、钟表、用 于安装在固体一端的金属帽、金属滑块，所述金属帽和金属滑块分别位于导线 的两端；还包括用于安装固体的安装座、用于加热固体的加热器、与金属滑块 相配的滑槽；所述滑槽的一端设有限制金属滑块位置的挡板，滑槽的另一端设 有铃铛，所述铃铛与金属滑块之间设有复位弹簧；所述电池、灯泡和钟表固定 在基座上。

进一步，所述加热器为酒精灯；便于操作，成本低。

进一步，所述固体为圆柱形；便于安装和操作。

进一步，所述安装座为中心孔与固体一端相配的圆管，所述金属帽与固体 另一端相配；安装时可以直接将固体插入圆管，安装方便。

进一步，还包括固连在基座上的螺母、与螺母相配的螺栓，所述安装座与 螺栓的杆部的端部相固连，所述安装座与螺栓的头部分别位于螺母的两侧；通 过螺栓可以调节基座的位置从而可以调整固体与滑块之间的距离。

进一步，所述头部的外端面上设有刻度，螺母上设有标记；可以精确的调 整固体与滑块之间的距离，螺母上的标记可以对螺栓的转动起到参照的作用。

与现有技术相比本发明的优点是：本发明中串接有灯泡可以直观体验到热 胀冷缩带来的变化，钟表可以对热胀冷缩的时间进行记录，从而便于对不同材 料的热胀冷缩性能进行比较；本发明中设有与固体相连的金属帽，可以观测非 金属固体的热胀冷缩效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明中固体的安装图；

图3为本发明中螺栓的头部的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2和图3，一种固体热胀冷缩演示器，包括基座1，还包括通 过导线2相串接在一起的电池3、灯泡4、钟表5、用于安装在固体6一端的金 属帽8、金属滑块9，所述金属帽8和金属滑块9分别位于导线2的两端；还包 括用于安装固体6的安装座7、用于加热固体6的加热器14、与金属滑块9相 配的滑槽10；所述滑槽10的一端设有限制金属滑块9位置的挡板11，滑槽10 的另一端设有铃铛12，所述铃铛12与金属滑块9之间设有复位弹簧13；所述 电池3、灯泡4和钟表5固定在基座1上。所述加热器14为酒精灯；所述固体 6为圆柱形；所述安装座7为中心孔与固体6一端相配的圆管，所述金属帽8与 固体6另一端相配；还包括固连在基座1上的螺母16、与螺母16相配的螺栓 15，所述安装座7与螺栓15的杆部152的端部相固连，所述安装座7与螺栓15 的头部151分别位于螺母16的两侧；所述头部151的外端面上设有刻度。

使用时，将固体6的一端固定在固定座7上，另一端悬置，将金属帽8套 接在固体6的悬置端，通过转动头部151，调整金属帽8与金属滑块之间的距离， 然后用加热器14给固体6加热，固体6受热伸长；当金属帽8接触到金属滑块 9时，导线2将与导线2相连的各元件串联成一个回路，灯泡4变亮，钟表5开 始从零点计时；继续加热，固体6继续伸长，推动金属滑块9在滑槽10内继续 滑动；直到复位弹簧13的弹力能按响铃铛12，当铃声响起，停止对固体6加热， 同时记录下钟表的第一时间；固体6逐渐收缩，金属滑块9在复位弹簧13的作 用下逐渐复位，直到金属滑块9滑到滑槽10的挡板11处，金属滑块11与固体 6分离；此时串联回路断开灯泡4变暗，钟表5停止走动，记录下钟表5的第二 时间。

在进行比较时，固体6的粗细大小和长度相同，每次头部151转动较角度 相同，保证金属帽8与金属滑块9间距相同。

因为在加热时，由于加热器14受环境影响，每次加热时加热的效果不同， 往往会导致对不同固体6热胀冷缩性能的比较造成影响；由于固体6在停止加 热恢复时受环境影响较小，因此本发明同过对固体6停止加热时的恢复时间进 行比较，来判断其热胀冷缩性能强弱；通过第一时间和第二时间的时间差判断 固体6的热胀冷缩性能，时间差越大固体6的热胀冷缩性能弱，时间差越小固 体6的热胀冷缩性能强。

钟表5可选用普通用于安装干电池的闹钟；导线2的两个接头分别接在钟 表5与电池两极相接处的两个部位。

发明不仅可以直观体验到热胀冷缩带来的变化，而且可以对不同材料的热 胀冷缩性能进行精确的比较，本发明结构简单，成本低，便于携带。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此， 任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明 的专利范围之中。