[发明专利]基于DIS探究气体三定律的实验用注射器

说明书

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。

技术领域

基于DIS探究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

当前教育改革提倡探究性学习，在探究性学习中提高全体学生的科学素养。在物理学习中实验探究是探究性学习的一种主要方式，高中物理选修3-3气体学习时要探究气体三定律。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究时，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究波马定律（即气体的等温变化），而对于查理定律（气体的等容变化）及盖—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究收获甚微，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就可以方便的探究气体三定律实验。

为了实现上述改进要使该基于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，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探究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

基于DIS探究气体三定律的实验用注射器，所述实验用注射器由有刻度线的注射器本体构成，所述注射器本体包括活塞（4）、活塞杆（5）、活塞筒（9）；所述活塞杆（5）置于活塞筒（9）的一端设有活塞（4）；所述活塞杆（5）的另一端设有活塞柄（7）；所述活塞柄（7）上设有扣环（8）；所述活塞杆（5）上设有螺纹；所述活塞筒（9）的筒口处设有螺纹；所述活塞筒（9）底部内侧设有热敏元件（3）；活塞筒（9）底部外侧设有气体压强传感器接口（1）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）；活塞筒（9）外与活塞筒（9）固连设有活塞筒套（11），所述活塞筒（9）与活塞筒套（11）之间构成了一个独立于活塞空腔（13）的另一个密闭空腔二；

其特征在于：

所述活塞筒（9）与活塞筒套（11）同心共轴固连设置；

所述注射器的活塞杆（5）上套有活塞固定套（6），所述活塞固定套（6）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；

所述活塞筒套（11）上靠近两端分别设有第一注水口（10）和第二注水口（12），所述第一注水口（10）和所述第二注水口（12）均与密闭空腔二导通设置；所述第一注水口（10）和第二注水口（12）均为中空圆柱；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。