[实用新型]一种焦耳定律探究实验装置

说明书

一种焦耳定律探究实验装置，包括电源(1)、单刀单掷开关(2)、单刀双掷开关(3)、密闭容器Ⅰ(4)、密闭容器Ⅱ(5)、密闭容器Ⅲ(6)、高精度数显温度计Ⅰ(7)、高精度数显温度计Ⅱ(8)、高精度数显温度计Ⅲ(9)，密闭容器Ⅰ(4)内放置有电阻丝Ⅰ(10)和温度传感探头Ⅰ(14)，密闭容器Ⅱ(5)内放置有电阻丝Ⅱ(11)和温度传感探头Ⅱ(15)，密闭容器Ⅲ(6)内放置有电阻丝Ⅲ(12)和温度传感探头Ⅲ(16)，温度传感探头Ⅰ(14)与高精度数显温度计Ⅰ(7)连接，温度传感探头Ⅱ(15)与高精度数显温度计Ⅱ(8)连接，温度传感探头Ⅲ(16)与高精度数显温度计Ⅲ(9)连接。满足教学需求。

技术领域

本实用新型涉及一种实验装置，更具体的说涉及一种焦耳定律探究实验装置，属于教学实验仪器技术领域。

背景技术

目前，初中人教版课本中焦耳定律的定性实验装置是通过电阻丝加热空气来间接检测电阻丝产生热量的多少从而验证焦耳定律。但是，在实际教学中本人发现该实验装置存在两点不足：一是为了完成该实验要用两套实验器材，浪费了实验资源；二是方形容器外通过橡胶导管接有U型管，电热丝通电加热里面空气，空气受热膨胀，通过观察U型管内液面的高度差判断产生热量的多少，但是U型管内的左右起始液面高度在实验前很难调平，易出现误差。

针对上述情况，现在普遍应用左边贮气盒、玻璃管和右边贮气盒组成焦耳定律探究实验装置，贮气盒上设置有气门，左边贮气盒中放置了一个5Ω电阻、右边贮气盒中放置了两个5Ω电阻，将玻璃管通过U型管和连接软管分别与左边贮气盒和右边贮气盒连接。但是，经实验发现此实验装置仍存在两点不足：一是加装了排气装置(有的用橡皮帽、有的用金属螺旋帽)，排气时取下橡皮帽，U型管左右液面相平，盖上后就又不相平了；金属螺旋帽排气效果会好一些，但仍然没有杜绝不相平的现象。二是三个电阻均为5Ω，探究电阻、通电时间一定，电热与电流的关系时，将左边贮气盒内一个5Ω电阻和右边贮气盒内一个5Ω电阻串联，需再在盒外并联一个5Ω电阻分流；探究电流、通电时间一定，电热与电阻的关系，还要将右边贮气盒中的两个5Ω电阻串联，再与左边贮气盒中5Ω电阻串联，实验操作非常繁琐，连接电路时间较长，影响正常教学任务的完成。

另外，中学课本中的“想想议议——额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？”理论分析为：“灯泡的额定电压相同，正常工作的时间相同，根据可知，电阻越小，产生的热量越多，其前提条件是电压相同。在电流相同时，正常工作的时间相同，根据Q＝I²Rt可知，电阻越大，产生的热量越多，其前提条件是电流相同。所以，在各自的前提条件下，两种说法都是正确的，并不矛盾。”这是一个教学难点，如能通过实验来验证，不但能提高学生学习兴趣，还能加深学生对知识的理解。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提供一种焦耳定律探究实验装置。