灯泡探头法演示气体热膨胀自控恒温箱

【制作方法】

本装置如图11．7－1所示。

1．探头：取一只废灯泡，去掉金属螺丝口，便露出了抽气管，把抽气管末端用小砂轮片划一圈，小心地掰掉一小段，使灯泡内与大气相通，即成为探头。

2．取一个医用三通管，一端用细橡皮管与探头的抽气管相连接，另一端与细玻璃管相连接，在其支管端戴一个眼药瓶小橡皮帽作放气用。

3．细玻璃管：长30厘米，直径4—6毫米。把细玻璃管放在酒精灯上加热，弯成如图11．7－1中的形状。

4．水银柱：在玻璃管弯曲部分注入水银，水银柱长8－10毫米。

5．触头（两个），是两根塑皮单股细导线，它们的端部已削去l毫米长的塑皮。

6．在刻度板上划上刻度线，显示仪器的工作温度。

7．把眼药瓶小橡皮帽戴在细玻璃管的端部，在小橡皮帽上扎两个小孔，孔内分别插入作为触头用的两根单股绝缘导线，插入的深浅，决定控制温度的高低。

8．针头：把一个注射用针头也从小橡皮帽插入细玻璃管，作为通气孔。它可以把水银蒸汽的污染控制在最小限度内。

9．继电器：J2414型。

10．指示灯：手电筒小灯泡。

11．木支架：用以固定玻璃管，安装继电器、指示灯等。

12．电灯：普通白炽灯泡，一般采用25瓦或40瓦，功率大小可根据需要确定。

13．温度计：普通煤油温度计即可。

14．恒温箱：可选一个容积为10－20立升的木箱。

电路按图11．7－1所示连接。

【使用方法】

被控制电路（即含有作为热源的电灯的支路）的一端接常闭触点A、B是公共触点，接通220伏电源后，电灯发亮，对恒温箱加热，箱内温度升高，探头里的空气受热膨胀，这时需摘掉三通管的小橡皮帽，将气体放出，待箱内温度接近预定温度时，再把小橡皮帽戴上。之后，随着温度的升高，气体将推动水银柱向右移动，与两触头相遇，接通了控制电路，继电器的电磁铁工作，使常闭触点A与B断开（电灯停止加热），恒温箱温度不再升高；此时常开触点C与B接通，指示灯亮。随着散热，恒温箱内温度慢慢降低，探头内气体温度也下降，气体体积缩小，水银柱向左移动，断开两触头，继电器电磁铁停止工作，B、C又断开，A、B又接通，电灯又发光，继续对恒温箱加热，使温度上升。这样就能使恒温箱内的温度保持在一定的范围内（一般在上±2℃以内）。

编者提示：本自制教具可辅以“热膨胀、热传递”部分的物理实验教学。

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