一种金属热胀冷缩实验教具及教学设备制造技术

本申请涉及一种金属热胀冷缩实验教具及教学设备，其中金属热胀冷缩实验教具包括：金属棒，所述金属棒上设置有电加热组件，用于使所述金属棒受热膨胀；底座，所述金属棒安装在所述底座上，所述底座上设置有压力传感器，用于感应所述金属棒膨胀变形后所产生的推力；所述底座内部设置有控制模块，所述电加热组件及所述压力传感器均与所述控制模块电连接。通过在金属棒上设置电加热组件，改变了现有的酒精灯的加热形式；结合电加热组件与控制模块之间的连接，能够实现后续对金属棒加热温度的实时控制，有效提高实验精度。设置在底座上的压力传感器能够将推力信息输送到控制模块，以实现实验结果的数字化展现，有效改善了实验效果。有效改善了实验效果。有效改善了实验效果。

【技术实现步骤摘要】
一种金属热胀冷缩实验教具及教学设备


[0001]本申请涉及物理原理教学领域，具体而言，涉及一种金属热胀冷缩实验教具及教学设备。

技术介绍

[0002]金属热胀冷缩实验是初高中物理教学中重要的环节，现有的实验过程中一般通过酒精灯加热金属棒，使得金属棒受热膨胀长度增加，撞击前方的测试指针或者千分尺，然后利用千分尺读出膨胀长度，或者从指针弯曲程度判断出金属的热膨胀系数。
[0003]现有技术中主要存在以下缺陷：
[0004](1)酒精灯使用相对不安全，容易引起火灾隐患。
[0005](2)金属棒加热后温度较高，只能自然冷却，不安全。
[0006](3)多个金属棒一起加热时受热不均匀温度不可控，测量误差大。
[0007](4)实验过程中金属棒受热后只能从表观现象上进行展示，数据不能立体呈现，不易于学生理解。

技术实现思路

[0008]本申请实施例的目的在于提供一种金属热胀冷缩实验教具及教学设备，用以对金属棒的加热温度进行实时控制，提高实验精度，并能够直观地对金属棒的受热膨胀进行展示，使学生们易于理解物理原理。
[0009]第一方面，本技术提供一种金属热胀冷缩实验教具，包括：金属棒，所述金属棒上设置有电加热组件，用于使所述金属棒受热膨胀；
[0010]底座，所述金属棒安装在所述底座上，所述底座上设置有压力传感器，用于感应所述金属棒膨胀变形后所产生的推力；
[0011]所述底座内部设置有控制模块，所述电加热组件及所述压力传感器均与所述控制模块电连接。r/>[0012]通过在金属棒上设置电加热组件，改变了现有的酒精灯的加热形式，避免了火灾隐患，提高了实验安全性；结合电加热组件与控制模块之间的连接，能够实现后续对金属棒加热温度的实时控制，有效提高实验精度。
[0013]设置在底座上的压力传感器能够检测到金属棒膨胀变形后所产生的推力，并能够将推力信息输送到控制模块，以实现实验结果的数字化展现，有效改善了实验效果。
[0014]在可选的实施方式中，所述金属棒包括多根，每根所述金属棒的材质均不相同，所述压力传感器与所述金属棒一一对应。
[0015]在可选的实施方式中，所述电加热组件包括缠绕在所述金属棒上的电阻丝，以及设置在所述金属棒上的温度传感器，所述温度传感器及所述电阻丝均与所述控制模块电连接。
[0016]在可选的实施方式中，所述底座上安装有触显屏，所述控制模块包括连接在所述
触显屏上的微控制单元芯片。
[0017]在可选的实施方式中，所述底座上连接有中空结构的支柱，所述支柱的顶部设置有顶盖，所述金属棒的顶端连接在所述顶盖上。
[0018]在可选的实施方式中，所述金属棒包括设置在其顶部的螺杆，所述螺杆穿过所述顶盖，并连接有能够调整所述金属棒施加在所述压力传感器上压力的旋钮。
[0019]在可选的实施方式中，所述底座上安装有用于对受热后的金属棒进行冷却的散热风扇，所述支柱的侧壁上开设有出风口，所述出风口沿所述金属棒的轴向延伸。
[0020]在可选的实施方式中，所述顶盖与所述底座之间分体连接有透明的保护罩，所述顶盖上设置有卡接块，所述底座上连接有用于承装所述保护罩的卡座，所述压力传感器安装在所述卡座上。
[0021]在可选的实施方式中，所述金属棒包括间隔均布在所述顶盖与所述卡座之间的铜棒、铁棒以及铝棒。
[0022]第二方面，本技术提供一种金属热胀冷缩实验教学设备，包括前述实施方式中任一项所述的金属热胀冷缩实验教具以及教学客户端，所述控制模块连接有通讯模块，用于将实验数据传输到教学客户端。
[0023]本技术中的金属热胀冷缩实验教学设备，能够通过通讯模块将实验数据传输到教学客户端，结合在客户端上开发专业的应用软件，能够实现实验监测数据的显示、参数设置、数据存储、曲线绘制等功能。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为本申请实施例提供的金属热胀冷缩实验教具的分体结构示意图；
[0026]图2为金属热胀冷缩实验教具组装后的立体结构示意图；
[0027]图3为金属热胀冷缩实验教具组装后的主视结构示意图。
[0028]图标：
[0029]1‑
金属棒；11
‑
电阻丝；12
‑
温度传感器；13
‑
螺杆；14
‑
调节旋钮；
[0030]2‑
底座；21
‑
触显屏；22
‑
支柱；23
‑
顶盖；24
‑
散热风扇；25
‑
出风口；26
‑
卡接块；27
‑
卡座；
[0031]3‑
压力传感器；
[0032]4‑
保护罩。
具体实施方式
[0033]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0034]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0035]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0037]此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0038]在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属热胀冷缩实验教具，其特征在于，包括：金属棒，所述金属棒上设置有电加热组件，用于使所述金属棒受热膨胀；底座，所述金属棒安装在所述底座上，所述底座上设置有压力传感器，用于感应所述金属棒膨胀变形后所产生的推力；所述底座内部设置有控制模块，所述电加热组件及所述压力传感器均与所述控制模块电连接。2.根据权利要求1所述的金属热胀冷缩实验教具，其特征在于，所述金属棒包括多根，每根所述金属棒的材质均不相同，所述压力传感器与所述金属棒一一对应。3.根据权利要求1所述的金属热胀冷缩实验教具，其特征在于，所述电加热组件包括缠绕在所述金属棒上的电阻丝，以及设置在所述金属棒上的温度传感器，所述温度传感器及所述电阻丝均与所述控制模块电连接。4.根据权利要求1所述的金属热胀冷缩实验教具，其特征在于，所述底座上安装有触显屏，所述控制模块包括连接在所述触显屏上的微控制单元芯片。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的金属热胀冷缩实验教具，其特征在于，所述底座上连接有中空结构的支柱，所述支柱的顶部设置有顶盖，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林玲玲，
申请(专利权)人：北京威成亚实验室设备有限公司，
类型：新型
国别省市：