試管探頭法演示氣體熱膨脹自控恆溫箱

氣體熱膨脹自控恆溫箱：

1．簡易恆溫控制溫度計：取一根內徑3毫米、長8釐米的細玻璃管，在距一端5釐米的地方彎折如圖11．7－2的形狀。取一個內徑約18毫米的試管，配上帶孔的膠塞。將細玻璃管彎曲部分短的一端插入膠塞內，並將一根粗縫衣針也插進膠塞，伸入試管內部，針尾焊有引線，作為接觸電極。取一根直徑2毫米、長120毫米的銅絲作為控制電極，並在鋼絲中部適當位置卡一擋片，在擋片上焊一條電極引線。

在試管內注入約1／3的水銀塞緊膠塞，用火漆封嚴，倒立過來，用窄鐵皮將試管和玻璃管固定在底板上。再把控制電極插入細玻璃管內，如圖11．7－2所示。

2．恆溫控制電路：主要由恆溫控制溫度計、電晶體放大器、靈敏繼電器、電熱器等組成，電路如圖11．7－3所示。其中繼電器選用JQX－4F型的，直流電阻100歐，額定電壓6伏，吸合電流40微安，它的觸點可以通過3安電流。加熱器RL可用100瓦燈泡（或電爐、電熨斗），晶體三極體的p值要大於50，集電極發射極反向電壓要大於25伏，二極體反向電壓也要大於25伏，電源變壓器，可用初級220伏、次級12伏的電鈴變壓器。其它元件如圖11．7－3所示。

【使用方法】

1．電路說明：晶體三極體等組成一個簡單的開關電路。當週圍溫度在控制溫度以下時，恆溫控制溫度計斷開，三極體的基極處於高電位，三極體導通，繼電器J0有較大電流通過而吸合（它的常升觸點J01閉合），使加熱器RL與電源接通，周圍溫度升高。當溫度升至控制溫度時，恆溫控制溫度計接通，三極體的基極電位等於零，二極體截止，繼電器J0幾乎沒有電流，J01斷開，加熱器RL停止工作，周圍溫度下降。這樣就達到了控制溫度的目的。

2．除錯：把電流表串聯在三極體的集電極迴路中。先不接恆溫控制溫度計，接通電源後調節電位器R2，使集電極電流稍大於J01的吸合電流，這時繼電器應該吸合，觸點J0l閉合，加熱器電源接通。然後用導線把三極體的基極和發射極短接，這時集電極電流應該很小，繼電器釋放，觸點J01斷開，加熱器電源切斷。

接上恆溫控制溫度計，把整套恆溫控制裝置放在已經做好的恆溫箱內，接通電源，如果各部件工作正常，恆溫箱內達到了預定的控制溫度，除錯也就成功了。否則適當調整電極銅絲插入細玻璃管的深度，直到實現要控制的溫度為止。

本站提示：本自制教具可輔以“熱膨脹、熱傳遞”部分的物理實驗教學。

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選自：《初中物理自制教具》