液體中熱對流實驗改進

何應榮

實驗原型及不足

本實驗是《熱的傳遞》一課中的第2個實驗“熱對流”，教材上是把木屑放入水中加熱，學生觀察木屑在水中是怎樣運動的，根據木屑在水中運動的情況推測熱在水中傳遞的過程。本實驗雖然操作簡單，但加熱時間長、現象不夠明顯，而且有的木屑上升到水面后就浮在水面，對學生理解對流造成干擾（如圖1）。若采用高錳酸鉀顆粒，實驗時顆粒放入水中就開始溶解，有擴散現象，影響觀察的效果（如圖2）。

圖1? 教材實驗原型（木屑容易浮在水面）

實驗材料

鐵架臺、酒精燈、試管、酸奶、火柴、燒杯（50 mL）、水等。

改進方法

在試管中加入少量的酸奶，傾斜試管，然后用燒杯小心、緩慢地沿試管口倒入水，使酸奶在試管底部，水在上層。

將試管傾斜并固定在鐵架臺的試管夾上，用酒精燈外焰給試管底部加熱。

酸奶受熱后，會沿著試管壁向上“升”，升到液面后遇冷又會下沉，不斷地在試管中循環流動（如圖3）。

改進后的實驗操作相對簡單，加熱時間短，效果明顯。

圖3? 改進后的實驗圖

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