[实用新型]金属管热传导变色演示器

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理教学领域，特别是指一种金属管热传导变色演示器。

背景技术

热传导实质是由物质中大量的分子热运动互相撞击，而使能量从物体的高温部分传至低温部分，或由高温物体传给低温物体的过程。热传导是物理教学中的重要组成部分，其中，热传导实验是中小学科学课上必做的一项实验，传统经典的做法是：将火柴梗的一端用蜡或凡士林按一定的间隔依次粘在一根条形金属丝上，在金属丝的一端用酒精灯加热。观察现象：火柴从接近火焰的一端向远处依次跌落，从而得出热可以沿着某些物体从温度较高的部分向温度较低的部分传递的结论。

然而，这个实验在操作过程中，由于种种原因(诸如粘蜡或凡士林的多与少，火柴梗的轻与重)导致火柴梗并不是那么听话，并非规规矩矩地按一定的顺序依次落下，很难达到应有的实验效果，严重干扰和阻碍了学生正确的认知和科学概念的形成。因此，有必要提供一种专门的物理学科教具，既能够提高热传导现象的实验效果，又能够演示热传导与不同材质、不同横截面积的关系，以便于科学知识的普及。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，既能够提高热传导现象的实验效果，又能够演示热传导与不同材质、不同横截面积的关系的金属管热传导变色演示器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种金属管热传导变色演示器，包括基座，所述基座上设置有半导体制冷片和为所述半导体制冷片提供电能的供电电源，所述半导体制冷片的冷端设置有导冷片，热端设置有导热片；

所述导冷片上设置有多个材质相同横截面积不同的金属管A，所述导热片上设置有多个材质不同横截面积相同的金属管B；多个金属管A和多个金属管B上均涂有感温变色材料。

进一步的，所述半导体制冷片为双层半导体制冷片，所述导冷片和导热片均通过导热硅胶粘结在所述双层半导体制冷片的两侧。

进一步的，所述半导体制冷片的冷端温度低于15℃，热端温度高于45℃；所述金属管A从靠近所述导冷片的一端至另一端均分为三段，分别为第一段、第二段和第三段，所述第一段上涂有低于15℃由无色变红的感温胶囊，所述第二段上涂有低于18℃由无色变绿的感温胶囊，所述第三段上涂有低于22℃由无色变蓝的感温胶囊。

进一步的，所述金属管B从靠近所述导热片的一端至另一端均分两节，分别为第一节和第二节，所述第一节上涂有在45℃由黑变白的褪色感温材料，所述第二节上涂有在33℃由红变白的褪色感温材料。

进一步的，所述金属管A和金属管B的数量均为3个，所述金属管A和金属管B分别平行设置在同一竖直面内。

进一步的，所述金属管A的材质为铜，多个金属管A从上至下横截面积依次增大。

进一步的，多个金属管B从上至下的材质依次为铜、铜合金和不锈钢。

进一步的，所述半导体制冷片的冷端设置有隔热材料，所述半导体制冷片的热端设置有若干风扇。

进一步的，所述基座的侧面设置有短路棒。

进一步的，所述基座上设置有电源插头和电源指示灯。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的金属管热传导变色演示器中，半导体制冷片在通电时冷端通过导冷片将温度传导到多个材质相同但横截面积不同的金属管A，金属管A涂有感温变色材料，通过感温变色材料的颜色变化可以直观地观察冷传导的传递过程与横截面积的关系；相同地，半导体制冷片在通电时热端通过导热片将温度传导到多个材质不同但横截面积相同的金属管B，金属管B也涂有感温变色材料，通过感温变色材料的颜色变化可以直观地观察热传导的传递过程与材质的关系。必要时，可对调半导体制冷的冷端和热端，观察热传导的传递过程与横截面积的关系以及冷传导的传递过程与材质的关系。

附图说明

图1为本实用新型的金属管热传导变色演示器的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种金属管热传导变色演示器，如图1所示，包括基座1，基座1上设置有半导体制冷片2和为半导体制冷片2提供电能的供电电源(未示出)，基座1的上部可以伸出支杆，半导体制冷片可以设置在支杆上，半导体制冷片2的冷端设置有导冷片3，热端设置有导热片4，为提高牢固性，导冷片3和导热片4可以借助固定片通过螺栓固定，这样还能方便半导体制冷片的冷端和热端相互对调。