[实用新型]一种基于单片机的气体试验规律探究装置

说明书

本实用新型公开一种基于单片机的气体试验规律探究装置，它包括实验台，集成温度气压传感器，用于测定气体的温度和压强；单片机，用于控制集成温度气压传感器测量物理量并将其转换为相应的数字信号传输给计算机处理；气体储存装置以及气体密封装置；水浴加热装置。本实用新型的基于单片机的气体试验规律探究装置采用数字化技术，量身定制了能够探究气体等温、等容和等压变化的实验装置，可以利用计算机自动采集与处理数据，数字传感器的使用，可以在计算机中读取和记录数据，并利用电子表格快速处理数据，简化了数据的记录和处理过程，满足了高效课堂的要求，同时感器模块和小型单片机成本低，可大范围推广。

技术领域

本实用新型涉及一种基于单片机的气体试验规律探究装置。

背景技术

现行教材中，探究气体的等温变化规律使用如图1所示装置，而对于等容变化和等压变化均未进行实验探究就直接给出实验结论。稍早版本教材中带有水银的测量装置，探究气体的等温、等容和等压变化规律，因需使用水银来封闭气体和测定气体压强，水银有剧毒，在中学实验室已被禁用。以上实验方案均需要手动记录与处理数据。

基于培养学生物理学科核心素养，创新设计制作物理实验装置，探究气体试验规律，从而设计本实用新型的定量探究霍尔效应的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于单片机的气体试验规律探究装置。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种基于单片机的气体试验规律探究装置，它包括实验台，集成温度气压传感器，用于测定气体的温度和压强；

单片机，用于控制集成温度气压传感器测量物理量并将其转换为相应的数字信号传输给计算机处理；

气体储存装置以及气体密封装置，气体储存装置为可密封的气体储存试管或注射器，通过注射器与气体密封装置箱配合可调节密封气体的压强；

水浴加热装置，通过将密封气体放置在水浴加热装置内可调节密封气体的温度。

进一步的，所述实验台上设置调节装置以及夹持装置，通过夹持装置将气体储存装置固定在实验台上方，通过调节装置调节气体储存装置的垂直高度。

再进一步的，所述气体储存装置为注射器，气体密封装置为橡皮塞；所述注射器下方通过橡皮塞密封，一侧通过夹持装置固定在实验台上方；所述橡皮塞下方紧贴集成温度气压传感器，通过橡皮塞将注射器的注射孔与集成温度气压传感器紧密连接；所述集成温度气压传感器连接单片机并接入计算机，通过移动注射器活塞改变气体体积，观察注射器读数与集成温度气压传感器传输给计算机的气体压强数据可探究一定量的气体，温度不变的情况下，压强与体积的关系。

更进一步的，所述气体储存装置为可密封的气体储存试管，气体密封装置为橡皮塞；所述气体储存试管上方通过橡皮塞密封，一侧通过夹持装置固定在实验台上方；所述气体储存试管内部通过以漆包线作为引线，将集成温度气压传感器置入气体储存试管内，漆包线上方穿出橡皮塞连接单片机；所述气体储存试管置于水浴加热装置中，集成温度气压传感器连接单片机并接入计算机，通过改变水浴加热装置的水温来调节气体温度，观察集成温度气压传感器传输给计算机的气体温度与压强数据可探究一定量的气体，在体积保持不变的情况下，压强与温度的关系。