本發(fā)明涉及一種實驗教具，具體涉及一種電解槽工作狀態(tài)能量分配演示裝置。

背景技術：

目前，在高中物理或化學實驗教學過程中，講到電功與電熱的關系時，就要講到電動機和電解槽，在講解電功W、化學能E、熱能Q三者之間的關系時，就要講到電解槽工作過程的能量分配，傳統(tǒng)的方法就是直接理論描述，缺少一種電解槽功能關系能量分配演示儀，使這部分知識的傳授缺乏生動性和趣味性。

技術實現要素：

為了解決上述背景技術中提出的問題，本發(fā)明提供一種電解槽工作狀態(tài)能量分配演示裝置，用于講解電解槽中電功W、化學能E、熱能Q的關系，可使這部分知識的傳授充滿趣味性和講解的生動性。

一種電解槽工作狀態(tài)能量分配演示裝置，包括底座、電源、正負接線柱、電解槽、電阻器、電壓表A、電壓表B、電壓表C、電流表A、電壓傳感器A、電壓傳感器B、LED燈帶A、LED燈帶B、LED燈帶C、LED燈帶D、LED燈帶E、開關K、電控板；所述底座上安裝了電源和正負接線柱，它們通過導線相連接，所述底座上還安裝了電解槽、電阻器，它們相互串聯(lián)；所述電壓表A并聯(lián)于正負接線柱之間，所述電流表A串聯(lián)在整個電路中，所述電壓表B與電解槽并聯(lián)，所述電壓表C與電阻器并聯(lián)，所述電解槽還通過導線連接電壓傳感器A，所述電阻器通過導線連接電壓傳感器B，所述電壓傳感器A和電壓傳感器B通過導線連接電控板，所述電控板通過導線連接底座下方的LED燈帶及方向指示燈。

進一步地，所述底座上還安裝了兩條LED燈帶A，其中一條連接LED燈帶B及 LED燈帶C，另一條連接LED燈帶D及LED燈帶E。

進一步地，所述底座的下方還安裝了能量轉換方向指示燈A、方向指示燈B、方向指示燈C。

進一步地，附圖的虛線框中所描述的是一個模擬電解槽，它將一臺內阻較小的電解槽與一電阻器串聯(lián)，且電源電壓采用6-12V的直流電源，電阻器采用5-50Ω的，以便達到更好的演示效果。

進一步地，接通開關K，電源開始工作，從電壓表A、電壓表B、電壓表C的讀數，可得出電壓分配關系滿足U=U₁+U₂，而從電流表A的讀數I可求得電功W=UIt，化學能E=U₁It，電熱Q=U₂It，且滿足W=E+Q；此時底座下方的能量分配演示裝置顯示如下現象，所有LED燈帶均被點亮，同時，所有能量方向指示燈也被點亮，便于講解電功W的一部分轉化為化學能E，另外一部分轉化為熱能Q。

進一步地，所述電阻器5為可調電阻，當改變其阻值時，可觀察到電壓表A6、電壓表B7、電壓表C8、電流表A9示數的動態(tài)變化，可驗證電壓分配關系仍然滿足U=U₁+U₂，能量關系仍然滿足W=E+Q。

進一步地，底座下方的LED燈帶連接電控板，可實現LED燈帶中的指示燈向右側循環(huán)流水的演示效果。

本發(fā)明的有益效果在于，在講解電解槽工作過程及能量分配關系時，可演示電功W、化學能E、熱能Q三者之間的關系，且可同步通過下方的能量分配關系圖顯示出來；使得這部分知識的學習充滿趣味性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖，

圖2為本發(fā)明的電路原理方框圖，

圖中：1-底座，2-電源，3-正負接線柱，4-電解槽，5-電阻器，6-電壓表A，7-電壓表B，8-電壓表C，9-電流表A，10-電壓傳感器A，11-電壓傳感器B，12- LED燈帶A，13-方向指示燈A，14- LED燈帶B，15- LED燈帶C，16-方向指示燈B，17- LED燈帶D，18-LED燈帶E，19-方向指示燈C，20- 開關K，21-電控板。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1、圖2所示，一種電解槽工作狀態(tài)能量分配演示裝置，包括底座1、電源2、正負接線柱3、電解槽4、電阻器5、電壓表A6、電壓表B7、電壓表C8、電流表A9、電壓傳感器A10、電壓傳感器B11、LED燈帶A12、方向指示燈A13、LED燈帶B14、LED燈帶C15、方向指示燈B16、LED燈帶D17、LED燈帶E18、方向指示燈C19、開關K20、電控板21；所述底座1上安裝了電源2和正負接線柱3，它們通過導線相連接，所述底座1上還安裝了電解槽4、電阻器5，它們相互串聯(lián)；所述電壓表A6并聯(lián)于正負接線柱3之間，所述電流表A9串聯(lián)在整個電路中，所述電壓表B7與電解槽4并聯(lián)，所述電壓表C8與電阻器5并聯(lián)，所述電解槽4還通過導線連接電壓傳感器A10，所述電阻器5通過導線連接電壓傳感器B11，電壓傳感器A10和電壓傳感器B11通過導線連接電控板21，所述電控板21通過導線連接底座1下方的LED燈帶及方向指示燈。

所述底座1上還安裝了兩條LED燈帶A12，其中一條連接LED燈帶B14及 LED燈帶C15，另一條連接LED燈帶D17及LED燈帶E18。

所述底座1的下方還安裝了能量轉換方向指示燈A13、方向指示燈B16、方向指示燈C19。

附圖的虛線框中所描述的是一個模擬電解槽，它將一臺內阻較小的電解槽4與一電阻器5串聯(lián)，且電源2電壓采用6-12V的直流電源，電阻器5采用5-50Ω的，以便達到更好的演示效果。

接通開關K20，電源2開始工作，從電壓表A6、電壓表B7、電壓表C8的讀數，可得出電壓分配關系滿足U=U₁+U₂，而從電流表A9的讀數I可求得電功W=UIt，化學能E=U₁It，電熱Q=U₂It，且滿足W=E+Q；此時底座下方顯示如下現象，所有LED燈帶均被點亮，同時，所有能量方向指示燈也被點亮，便于講解電功W的一部分轉化為化學能E，另外一部分轉化為熱能Q。

所述電阻器5為可調電阻，當改變其阻值時，可觀察到電壓表A6、電壓表B7、電壓表C8、電流表A9示數的動態(tài)變化，可驗證電壓分配關系仍然滿足U=U₁+U₂，能量關系仍然滿足W=E+Q。

底座1上一部分的電路通過電壓傳感器與下方的LED燈帶相連，通過電控板21控制LED燈帶亮滅情況。

底座1下方的LED燈帶連接電控板21，可實現LED燈帶中的指示燈向右側循環(huán)流水的演示效果。

本發(fā)明的有益效果在于，在講解電解槽工作過程及能量分配關系時，可演示電功W、化學能E、熱能Q三者之間的關系，且可同步通過下方的能量分配關系圖顯示出來；使得這部分知識的傳授充滿趣味性，使講解更生動性，學生更易接受新的知識。