專利名稱：氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及實驗儀器，特別指一種氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器。
背景技術(shù)：
中學(xué)物理關(guān)于“做功與內(nèi)能改變”方面的教學(xué)儀器，用“空氣壓縮引火儀”演示對物體做功內(nèi)能增大，效果很好。但在探究物體對外做功內(nèi)能減小時，使用目前實驗室所用的兩款儀器均不盡人意。第一款儀器是用打氣筒慢慢將空氣打入容器，容器內(nèi)氣壓增大后，空氣將塞子沖開，使用這款儀器時，因容器內(nèi)的氣壓難以獲得較高，實驗效果不明顯，且打入氣 體和氣體膨脹是同時發(fā)生，出現(xiàn)微量的液化是何過程所致？難以分辯。另外費時較長。第二款儀器則是靠置于厚壁容器里的熱敏電阻來探測，通過溫度計來指示氣體膨脹對外做功后的溫度(內(nèi)能)的改變。沒有刺激感觀的、直接的實驗現(xiàn)象顯現(xiàn)，實驗結(jié)論不易獲得學(xué)生認(rèn)可，且構(gòu)造較復(fù)雜。能否另辟溪徑，研發(fā)一種更好的氣體對外做功內(nèi)能減少儀器是相當(dāng)緊迫的一項任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對背景技術(shù)中存在的缺陷和問題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方面、效果明顯，憑實驗現(xiàn)象能直接推斷結(jié)論的氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器。本實用新型的技術(shù)方案是構(gòu)造一種包括底座和設(shè)置在底座上的手柄支桿及壓爪支桿的實驗儀器，其中手柄支桿底端固定在底座上，頂端通過支點連接手柄；壓爪支桿的底端亦固定在底座上，頂端橫桿中部設(shè)置有一導(dǎo)向管，導(dǎo)向管內(nèi)設(shè)置壓力傳桿；所述的壓力傳桿上端連接手柄，下端連接壓爪，且壓力傳桿通過手柄作用在導(dǎo)向管內(nèi)上、下運(yùn)動并帶動壓爪工作；所述壓爪對應(yīng)位置的底座上設(shè)置有放置實驗瓶的固定爪，且固定爪與壓爪上均設(shè)置有弧形爪片。本實用新型的優(yōu)點及有益效果本實用新型通過大量的實驗表明，氣體沖開瓶塞后，瓶內(nèi)充滿濃霧、瓶口冒霧；瓶里彌漫的、瓶口流淌的霧是瓶里空氣中的水蒸汽溫度降低液化所致，由此推斷氣體對外做功內(nèi)能減少了。本實用新型不僅使用效果很好，而且結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、節(jié)省時間，同時，實驗過程中產(chǎn)生的“嘭”聲和“白氣”刺激感觀，有利于激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。本實用新型以不同以往的全新設(shè)計為實驗室提供了一款效果好且實用的氣體對外做功內(nèi)能減少儀器，填補(bǔ)了中學(xué)物理實驗在這種儀器方面的不足。

圖I是本實用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖2是本實用新型的主視圖。圖3是圖2的右視圖。圖4是圖2的俯視圖。
具體實施方式
由圖I至4可知，本實用新型包括底座I和設(shè)置在底座I上的手柄支桿2及壓爪支桿3，其中手柄支桿2底端固定在底座I上，頂端通過支點連接手柄4 ;壓爪支桿3的底端亦固定在底座I上，頂端橫桿中部設(shè)置有一導(dǎo)向管5,導(dǎo)向管5內(nèi)設(shè)置壓力傳桿6 ； 所述的壓力傳桿6上端連接手柄4，下端連接壓爪7，且壓力傳桿6通過手柄4作用在導(dǎo)向管5內(nèi)上、下運(yùn)動并帶動壓爪7工作；所述壓爪7對應(yīng)位置的底座I上設(shè)置有放置實驗瓶8的固定爪9，且固定爪9與壓爪7上均設(shè)置有弧形爪片10。本實用新型所述的手柄支桿2與手柄4連接處設(shè)置有上支點11和下支點12，且上、下支點通過連接片13可活動的連接成一體。所述的手柄4設(shè)計為帶弧形結(jié)構(gòu)的省力手柄。所述的導(dǎo)向管5的一側(cè)設(shè)置有壓停彈簧栓14，且壓停彈簧栓14與壓力傳桿6上設(shè)置的 壓停定位孔15對應(yīng)，壓停彈簧栓14插入壓停定位孔15內(nèi)固定壓爪7壓住實驗瓶8，所述的固定爪9與壓爪7上的弧形爪片10均為圓弧形薄片，且上、下弧形爪片10的圓弧面相對并錯開設(shè)置。所述的弧形爪片10上、下相對設(shè)置至少二組將實驗瓶8抓穩(wěn)。所述實驗瓶8為透明的塑料瓶，實驗瓶8設(shè)有瓶塞。本實用新型的設(shè)計原理本實用新型的創(chuàng)意靈感來源于路面頑皮少年對地上加蓋的空礦泉水瓶用力踩一腳，只聽“嘭”的一聲后，瓶口冒“白氣”。本實用新型用省力杠桿通過類似于一雙人手的多片扁平的爪子將塑料實驗瓶一定限度(裝有壓停彈簧栓)地捏癟，然后撥動瓶塞令氣體膨脹沖開瓶塞對外做功。這一設(shè)計不僅可以使瓶內(nèi)氣體獲得較大的壓強(qiáng)，又將壓縮氣體和氣體膨脹兩過程分開，同時也保護(hù)了塑料瓶。氣體沖開瓶塞后，瓶內(nèi)充滿濃霧、瓶口冒霧。瓶里彌漫的、瓶口流淌的霧是瓶里空氣中的水蒸汽溫度降低液化所致。由此推斷氣體對外做功內(nèi)能減少了。本實用新型的結(jié)構(gòu)原理本實用新型的壓爪和固定爪類似一雙很有力的手，同時運(yùn)用省略杠桿原理，并采取了雙支點(或加連桿)和導(dǎo)向管的方法，解決杠桿只用一個支點，兩爪子不在同一直線上作相對運(yùn)動而卡死的問題。本實用新型在導(dǎo)向管上加裝了一個壓停彈簧栓，其作用是塑料實驗瓶不能無限制地被壓縮，若不然可能造成壓縮過程中瓶塞就被沖開，這時氣體液化產(chǎn)生的霧，究竟是氣體被壓縮過程中產(chǎn)生的還是氣體膨脹后產(chǎn)生的分辨不清；其次瓶可能被壓破或影響瓶的使用壽命。本實用新型運(yùn)用過程控制法，并利用壓停彈簧栓，將壓縮氣體和氣體膨脹兩過程分開，便于觀察液化現(xiàn)象是由何過程產(chǎn)生。設(shè)計的核心結(jié)構(gòu)即抓瓶和壓瓶部分，類似于一雙人手的多片扁平爪子捏壓塑料瓶，既可一定限度地提高瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，又能減小瓶承受的壓強(qiáng)，達(dá)到保護(hù)瓶的目的。這利用固體壓強(qiáng)與受力面積關(guān)系原理，同時還利用了杠桿原理，一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)與體積關(guān)系的原理，氣體降溫液化的原理。本實用新型所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行的描述，并非對本實用新型構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍，本實用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中?！?br> 權(quán)利要求1.一種氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器，其特征在于包括底座(I)和設(shè)置在底座(I)上的手柄支桿(2)及壓爪支桿(3)，其中 手柄支桿(2 )底端固定在底座(I)上，頂端通過支點連接手柄(4 );壓爪支桿(3 )的底端亦固定在底座(I)上，頂端橫桿中部設(shè)置有一導(dǎo)向管(5)，導(dǎo)向管(5)內(nèi)設(shè)置壓力傳桿(6)；所述的壓力傳桿(6)上端連接手柄(4)，下端連接壓爪(7)，且壓力傳桿(6)通過手柄(4)作用在導(dǎo)向管(5)內(nèi)上、下運(yùn)動并帶動壓爪(7)工作； 所述壓爪(7 )對應(yīng)位置的底座(I)上設(shè)置有放置實驗瓶(8 )的固定爪(9 )，且固定爪(9 )與壓爪(7 )上均設(shè)置有弧形爪片(10 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器，其特征在于所述的手柄支桿(2)與手柄(4)連接處設(shè)置有上支點(11)和下支點(12)，且上、下支點通過連接片(13)可活動的連接成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器，其特征在于所述的手柄(4)設(shè)計為帶弧形結(jié)構(gòu)的省力手柄。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器，其特征在于所述的導(dǎo)向管(5)的一側(cè)設(shè)置有壓停彈簧栓(14)，且壓停彈簧栓(14)與壓力傳桿(6)上設(shè)置的壓停定位孔(15)對應(yīng)，壓停彈簧栓(14)插入壓停定位孔(15)內(nèi)固定壓爪(7)壓住實驗瓶(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器，其特征在于所述的固定爪(9)與壓爪(7)上的弧形爪片(10)均為圓弧形薄片，且上、下弧形爪片(10)的圓弧面相對并錯開設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器，其特征在于所述的弧形爪片(10)上、下相對設(shè)置至少二組將實驗瓶(8)抓穩(wěn)。
專利摘要本實用新型涉及一種氣體對外做功內(nèi)能減少實驗儀器，包括底座和設(shè)置在底座上的手柄支桿及壓爪支桿，其中手柄支桿底端固定在底座上，頂端通過支點連接手柄；壓爪支桿的底端亦固定在底座上，頂端橫桿中部設(shè)置有一導(dǎo)向管，導(dǎo)向管內(nèi)設(shè)置壓力傳桿；所述的壓力傳桿上端連接手柄，下端連接壓爪，且壓力傳桿通過手柄作用在導(dǎo)向管內(nèi)上、下運(yùn)動并帶動壓爪工作；所述壓爪對應(yīng)位置的底座上設(shè)置有放置實驗瓶的固定爪，且固定爪與壓爪上均設(shè)置有弧形爪片。本實用新型使用效果很好，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、節(jié)省時間，為實驗室提供了一款效果好且實用的氣體對外做功內(nèi)能減少儀器。
文檔編號G09B23/12GK202443659SQ20122007867
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者劉文卓, 趙順保 申請人:趙順保