试管探头法演示气体热膨胀自控恒温箱

小实验 / 作者:熊妈妈 / 时间:2016-12-27 00:00:00 / 793℃

气体热膨胀自控恒温箱:

1.简易恒温控制温度计:取一根内径3毫米、长8厘米的细玻璃管,在距一端5厘米的地方弯折如图11.7-2的形状。取一个内径约18毫米的试管,配上带孔的胶塞。将细玻璃管弯曲部分短的一端插入胶塞内,并将一根粗缝衣针也插进胶塞,伸入试管内部,针尾焊有引线,作为接触电极。取一根直径2毫米、长120毫米的铜丝作为控制电极,并在钢丝中部适当位置卡一挡片,在挡片上焊一条电极引线。

在试管内注入约1/3的水银塞紧胶塞,用火漆封严,倒立过来,用窄铁皮将试管和玻璃管固定在底板上。再把控制电极插入细玻璃管内,如图11.7-2所示。

2.恒温控制电路:主要由恒温控制温度计、晶体管放大器、灵敏继电器、电热器等组成,电路如图11.7-3所示。其中继电器选用JQX-4F型的,直流电阻100欧,额定电压6伏,吸合电流40微安,它的触点可以通过3安电流。加热器RL可用100瓦灯泡(或电炉、电熨斗),晶体三极管的p值要大于50,集电极发射极反向电压要大于25伏,二极管反向电压也要大于25伏,电源变压器,可用初级220伏、次级12伏的电铃变压器。其它元件如图11.7-3所示。

【使用方法】

1.电路说明:晶体三极管等组成一个简单的开关电路。当周围温度在控制温度以下时,恒温控制温度计断开,三极管的基极处于高电位,三极管导通,继电器J0有较大电流通过而吸合(它的常升触点J01闭合),使加热器RL与电源接通,周围温度升高。当温度升至控制温度时,恒温控制温度计接通,三极管的基极电位等于零,二极管截止,继电器J0几乎没有电流,J01断开,加热器RL停止工作,周围温度下降。这样就达到了控制温度的目的。

2.调试:把电流表串联在三极管的集电极回路中。先不接恒温控制温度计,接通电源后调节电位器R2,使集电极电流稍大于J01的吸合电流,这时继电器应该吸合,触点J0l闭合,加热器电源接通。然后用导线把三极管的基极和发射极短接,这时集电极电流应该很小,继电器释放,触点J01断开,加热器电源切断。

接上恒温控制温度计,把整套恒温控制装置放在已经做好的恒温箱内,接通电源,如果各部件工作正常,恒温箱内达到了预定的控制温度,调试也就成功了。否则适当调整电极铜丝插入细玻璃管的深度,直到实现要控制的温度为止。

肉丁网提示:本自制教具可辅以“热膨胀、热传递”部分的物理实验教学。


选自:《初中物理自制教具》
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