[实用新型]物体做功改变内能的实验装置

说明书

本实用新型公开一种物体做功改变内能的实验装置，包括可透视瓶、内置于可透视瓶中的气球，其特征是所述可透视瓶上设有瓶盖，以瓶盖为支撑体，在瓶盖上设有穿过所述瓶盖的气门芯、温度计以及放气管，放气管上装有放气阀；所述气球与瓶盖内侧形成密封结构，气门芯、温度计、放气管伸入至气球内部。使做功改变内能的变化有了具体的温度数字显示，使模糊的实验现象变得清楚、具体、准确，实验的结果由定性转变为定量；实验操作便捷，两种实验现象一次操作完成；内能变化现象由气球显示，可见度大，效果明显；整个装置的材料易得，制作简单，成本低廉。

技术领域

本实用新型涉及教学实验器具技术，尤其是一种物体做功改变内能的实验装置。

背景技术

做功改变物体内能一是外界对物体做功；二是物体对外界做功。前者，学生能在生活现象中可以理解，但后者在教学中较少，主要原因是没有实验器材，很难用形象的实验解决抽象的理论。

在义务教材九年级上册【物体的内能】一节中，有个外界对物体做功，使物体内能增加，温度升高的实验，做这个实验时，现有唯一的实验仪器是“空气压缩引火仪”。这个实验的最大缺陷是成功率低，特别是女老师很难做成功。

而公开技术中的装置也都存在局限性，如专利公告号为CN201829093U，一种做功改变气体内能实验装置。包括瓶体、温度计、瓶盖和进气管；瓶体为透明玻璃瓶，温度计为常规的温度计，其上端固定在瓶盖的下端，用于显示瓶体内部的温度；瓶盖用于封闭瓶体的瓶口；进气管为空心管状，贯通固定在瓶盖上，用于向瓶体中输送气体。这种简单的装置仅可以在做功改变气体内能实验活动时，观察到压力的增大对瓶体内部温度变化的直观性，而放气减压过程、以及气压增减量大小均无法让学生直接观察到。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种物体做功改变内能的实验装置，它具有既能演示“外界对物体做功”、也可演示“物体对外界做功”的实验特点。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种物体做功改变内能的实验装置，包括可透视瓶、内置于可透视瓶中的气球，其特征是所述可透视瓶上设有瓶盖，以瓶盖为支撑体，在瓶盖上设有穿过所述瓶盖的气门芯、温度计以及放气管，放气管上装有放气阀；所述气球与瓶盖内侧形成密封结构，气门芯、温度计、放气管伸入至气球内部。

前述的物体做功改变内能的实验装置中，作为优选，所述气门芯、放气管的一端位于气球嘴部位置，所述温度计为探针式结构，温度计的探针伸入到气球的腹部。

前述的物体做功改变内能的实验装置中，作为优选，瓶盖的内侧设有辅助定位管，气球嘴部固定在辅助定位管上。

前述的物体做功改变内能的实验装置中，作为优选，所述气门芯、温度计与瓶盖配合部设有密封套。

前述的物体做功改变内能的实验装置中，作为优选，所述气门芯内具有单向阀，位于瓶盖外部的气门芯外径上设有外接螺纹，气门芯通过位于瓶盖内外两侧的螺母固定。

前述的物体做功改变内能的实验装置中，作为优选，所述辅助定位管外径上设有捆绑槽。

前述的物体做功改变内能的实验装置中，作为优选，所述辅助定位管的高度大于瓶盖。

前述的物体做功改变内能的实验装置中，作为优选，所述气球的最大膨胀体积与可透视瓶内容积相适配。

本技术方案以能承受一定压力的可透视瓶为基体，在瓶内固定一个气球，能够让学生直观地感觉到气球膨胀充气增压、气球缩小放气减压过程。气球、气门芯、放气管、温度计都以瓶盖为支撑体，固定在瓶盖内侧，气球与瓶盖内侧形成密封结构，防止漏气。气门芯设有单向阀，对气球进行单向充气加压；温度计的读数表在瓶盖外面，及时显示气球内温度，可一目了然；放气管同样伸入到气球内嘴部位置，排气口不会受排空气体的气球影响，使放气过程充分体现。

本装置中的温度计为探针式结构，可以采集到气球中心部位的温度。