Учебный прибор по физике Советский патент 1983 года по МПК G09B23/08 

Изобретение относится к учебным пособиям и может быть использовано на лекциях, лабораторных и практических занятиях по физике для наглядной демонстрации группе обучаемых явления изменения (увеличения или уменьшения) объема твердых ,тел при изменении его агрегатного состояния

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является учебный прибор по физике, содержащий испытуемый образец, помещенный в сосуд с крышкой, снабженный нагревательным элементом и датчик регисс -рации деформации испытуемого образца О .

Недостатком известного прибора является невозможность демонстрации изменения объема испытуемого образца при изменении его агрегатного состояния.

Цель изобретения - расширение демонстрационных возможностей прибора путем демонстрации изменения объема испытуемого образца при изменении его агрегатного состояния.

Цель Достигается тем, что учебный прибор по физике, содержащий испытуеNttjrft образец, помещенный в сосуд Ъ крышкой, снабженный нагревательн.ым . элементом, и датчик регистрации деформации испытуемого образца, имеет датчик регистрации деформации состоящий из токопроводящего микрометрического винта, установленного в крышке с возможностью контактирования с испытуемым образцом, сигнализатора и источника тока, крьааку, выполненную из диэлектрического, а корпус - из токопроводящего материала, при этом корпус сосуда, винт и сигнализатор соединены последовательно и подключены к источнику тока

На фиг. 1 представлен прибор, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Учебный прибор по физике включает металлический сосуд 1, испытуемьй образец 2, помещенный в металлический сосуд 1, крышку 3, выполненную из диэлектрического материала, гайку 4, которая запрессована в отверстии крышки 3, микрометрический винт 5 сигнализатор б, выключатель В и источник 7 тока. При этом выключатель В , сосуд 1, испытуемый образец 2 винт 5 и сигнализатор 6 подключены к источнику тока 7 последовательно. Нагревательный элемент 8 размещен у днища сосуда 1. .Испытуемый образец 2 представляет собой отвердевшее вещество, которое перед демонстрацией заливается в сосуд в жидком состояНИИ.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении перед началом демонстрации явления изменения

объема тела (например, висмута) при .плавлении включается выключатель В и винт 5 ввинчивается в гайку 4 до контакта с образцом 2. Демонстрируе14ЫЙ образец при этом находится в тведом состоянии (фиг. 1). При этом цеп источника. 7 тока замыкается через сигнализатор 6, гайку 4, винт 5, образец 2 и стенку сосуда 1. Сигнализатор б включается, свидетельствуя о том, что демонстрируемый образец 2 находится в твердом состоянии и его объем соответствует данному уровню в сосуде 1.

После этого включается в электросеть нагреватель 8.

Для демонстрации уменьшения объема твердых тел при плавлении в качестве испытуемых образцов используются такие вещества как галлий, висмуТ,. сурьма, и др.

При достижении испытуемым образцом 2 температуры плавления он переходит в жидкое состояние и уменьшает свой объем. В результате этого между винтом 5 и демострируе1«ым образцом 2 возникает зазор величиной S и цепь питания сигнализатора 6 разрывается, как это показано на фиг. 2, что свидетельствует об изменении (уменьшении) объема испытуемого образца.

Прибор может быть использован в лабораторных и экспериментальных установках для определения относительного уменьшения объема различных веществ при плавлении. Для этой цели винт 5 снабжается указателем, а крьника 3 - лимбом или шкалой, на которой указаны деления, позволяющие оценить величину перемещения винта 5 ;при его ввинчивании или вывинчивании в гайку 4.

При демонстрации увеличения объема веществ при плавлении прибор работает следующим образом.

В этом случае При плавлении образца цепь электропитания сигнгшизатора 6 не нарушается, а за счет увеличения объема расплавленного вещества винт 5 оказывается погруженным в него Затем начинают плавно вращать винт 5, вывинчивая его кз гайки 4, до тех пор, пока сигнализатор б не сработает, что свидетельствует о том, что винт 5 переместился на такую величину, на которую повысился уровень расплавленного образца.

Преимуществом предлагаемого прибора является то, что при демонстрации не происходит разрушения образца 2. После демострации, когда нагреватель выключен,образец отвердевает,и прибор снова готов к применению.

Прибор позволяет демонстрировать изменение объема различных твердых тел при плавлении. Для этого достаточно иметь набор сменных сосудов с различными демонстрируемыми образцами.

Co

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, содержащий испытуегллй образец помещенный в сосуд с крышкой, снабженный магрёбательным элементом, и датчик регистрации деформации испытуемого образца, отличающийся тем. что, с целью расширения демонстрационных возможностей прибора путем демонстрации изменения объема испытуемого образца при. изменении его агрегатного состояния,, датчик регистрации деформации состоит из токопроводящего микрометрического винта, уста- новленйого в крьлыке с возможностью контактирования с испытуемьм образцом, сигнализатора и источника тока, крышка выполнена из диэлектрического, а корпус - из токопроводящего материала, при этом корпус сосуда, винт и сигнализатор соединены последовательно и подключены к источнику тока. -220 S О z о ЭО 00 сд