[实用新型]重力做功使物体内能增大演示仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种物理教学仪器，可在初中、高中物理教学中使用。 

背景技术：

目前还没有用来演示做功和物体内能增加关系的教具。做功能使物体动能增大，亦可增加物体的内能，一般都采用摩擦力做功使物体内能增加地方法为例来加以证明，但因摩擦力做功很难定量计算，故只能作定性说明。本装置重力做功能定量计算，物体增加的内能亦能通过物体温度升高而计算出。因而，在忽略次要因素的状况下，可粗略地计算出：重力势能通过重力做功等量转换为内能这一物理现象。 

发明内容：

本实用新型的目的是为了解决可供学生观察并计算重力势能通过重力做功转换为物体内能的一种教学用仪器。 

特点及优点：结构简单，操作方便，原理清楚，实验时间短，效果明显，可反复使用，无能源消耗。 

本实用新型的发明目的通过如下技术方案实现的： 

1、器材：将一定量的铅粒，空心透明有机玻璃管中，医用大号针筒一只，手持式医用红外线测温器一只。 

2、使用及计算方法： 

(1)用红外线测温器测出一定量铅粒的温度。 

(2)将铅粒装入1米长，内径10毫米的空心有机玻璃管中，管的两端分别用橡皮塞盖紧。 

(3)将细针头装在大号医用针筒上，细针头插过橡皮塞，将有机玻璃管内空气抽出一部分，使管内空气变稀薄。 

(4)手持装有铅粒的有机玻璃管，在竖直平面内转动，使铅粒在管内作自由下落运动，连续重复数十次。 

(5)用手持式红外线测温器测出铅粒的温度。 

(6)用ΔW＝nmgh计算出重力所作的功，其中n为铅粒作自由下落的次数，m为铅粒质量，g为重力加速度，h为铅粒每次自由下落的高度。 

(7)用ΔE＝mcΔt计算出铅粒内能的增量，其中m为铅粒质量，c为铅比热，Δt为铅粒升高的温度。 

(8)比较ΔW与ΔE的值，如实验过程中，铅粒热量损失足够小时，则ΔW与ΔE可接近相等。 

附图说明：

本图为重力做功使物体内能增大演示仪示意图。 

图中标号说明： 

图1：实验管，由橡皮塞(1) 铅粒(2) 有机玻璃管(3)组成；图2：手持式红外线温度测试仪(4)；图3：医用50cc大号针筒(5)。 

具体实施方式：

下面结合附图进一步说明本发明是如何实现的： 

1)取一定量(20克)铅粒，截取1000mm长内径10毫米的有机玻璃管，并将铅粒放入有机玻璃管， 

2)用橡皮塞将有机玻璃管两端封闭。 

3)将医用注射器针刺穿橡皮塞，抽取管内空气，使管内空气稀薄。 

4)手握有机玻璃管中部转动，使铅粒在管中重复作自由下落运动。 

5)用红外线测温仪测出铅粒温度。