热在水中的传递实验探究装置

项目背景与摘要

热在水中的传递实验是小学科学教学中的难点。原实验由于多种原因,导致对流现象不明显,温度变化和热量传递的表征不够清晰,不利于学生科学分析推理和实验探究。本项目通过创新的科教制作改进了教材中的实验,利用CAD绘图、激光切割等技术,制作了亚克力板材质组装的特制水箱,使实验现象明显且持久。

项目用途与原理

项目用途

该装置主要应用于教科版小学科学五年级下册《热在水中的传递》一课的实验探究,旨在帮助学生理解热对流原理及容器内水热起来的原因。

项目原理

热在水中的传递方式是热对流。在加热管的作用下,容器内加热管附近的水被加热后上升,冷水下降,形成对流现象。热量由热水逐步传递到冷水,使容器内的水逐步热起来。

项目过程与创新

项目流程

具体过程与创新

发现问题后,通过文献研读和构思设计,利用CAD绘图设计特制水箱,设置侧位电热管和数显温度计,用流量调节器调控红墨水表征水流路径。创新点在于特制水箱的设计和多种技术手段的应用,使实验现象更加直观和科学。

项目效果与展望

项目效果

改进后的装置有助于学生清晰观察实验现象,进行深度探究实验。通过直观的数据和图像记录,学生能够更好地理解热对流原理,提高科学素养。

项目展望

未来计划将装置进一步简易化、直观化、智能化,例如设置WIFI版智能温度传感装置或红外热像装置,使现象更明显,更具有科学性、探究性和趣味性。

教学设计

教学目标

教学重难点

重点:通过创新实验探究热在水中是以对流的形式传递。
难点:能在实验中通过猜测、观察、记录等探究方法推理分析得出结论。

教学过程