[实用新型]热对流和热传导的对比实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学实验装置，具体涉及一种热对流和热传导的对比实验装置。

背景技术

空气和水的导热性是六年级牛津上海版《科学》学习的内容，为了让六年级的学生能够获得相关的知识，必须通过老师的演示或者学生的探究，完成水和空气在热对流和热传导的比较实验。原有的实验：是在两根试管内加入同一种流体(空气或水)，分别把温度计插入这二根试管的底部和上端的流体内，在上端插入温度计的试管底部用酒精灯加热，由于流体发生了热的对流，观察到上端温度计的温度变化比较大；再把底部插入温度计的试管上端用酒精灯加热，是由于流体的分子之间存在着相互作用，热运动的能量将逐渐向周围层层传递，发生了热传导，正因为空气和水导热性比较差，观察到的温度变化非常小。实验效果存在着一些问题；

1、用同一个酒精灯火焰分别在试管底部和试管上端加热，如果要完成气体和液体的热对流和热传导比较实验，4个实验所化的时间比较长。同时学生在比较实验时，由于试管加热的部位不同，液体的取量不同，温度计插入试管内流体的深度不同，加热的时间不同，有时会出现上端加热而底部温度计的温度也升高比较快现象，直接影响学生获得空气和水都是热的不良导体实验结论。

2、如果用两个酒精灯在试管底部和试管上端同时加热进行比较，由于酒精灯火焰不同，加热的温度不同，也同样存在着学生在实验过程中，试管加热的部位不同，液体的取量不同，温度计插入试管内流体的深度不同，也同样会影响到有些同学获得的实验结论。

实用新型内容

本实用新型的目的为了解决比较实验不应该出现的问题，使实验更方便，实验时间更短，实验效果更好。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种热对流和热传导的对比实验装置，包括玻璃管、温度计、橡皮塞、小圆洞、针管、酒精灯，所述的玻璃管被弯折成高端玻璃管、中端玻璃管和低端玻璃管三段，高端玻璃管垂直与中端玻璃管的一端连接相通，中端玻璃管的另一端与低端玻璃管连接相通，温度计通过橡皮塞分别与高端玻璃管和低端玻璃管相连接，在中端玻璃管与低端玻璃管交界处设有一小圆洞，针管通过小圆洞与玻璃管连接，酒精灯置于中端玻璃管的下方。

上述的热对流和热传导的对比实验装置，其中，所述的玻璃管的长度为80厘米，内径为1.8厘米。

上述的热对流和热传导的对比实验装置，其中，所述的高端玻璃管与中端玻璃管连接呈“L”型，所述的低端玻璃管为“U”型，管口向上。

上述的热对流和热传导的对比实验装置，其中，所述的小圆洞的直径为0.5厘米。

上述的热对流和热传导的对比实验装置，其中，所述的高端玻璃管的开口处设有一凹槽。

上述的热对流和热传导的对比实验装置，其中，所述的高端玻璃管的长度为30厘米，低端玻璃管的高度为18厘米。

上述的热对流和热传导的对比实验装置，其中，所述的酒精灯加热点与两边温度计玻璃泡测量点的距离保持相同。

本实用新型的优点是，实验操作容易，学生可以节省许多实验的时间参与探究学习活动的过程，不仅可以用于学生的探究实验，而且可以用于教师的演示实验。根据控制变量法设计的装置并且进行实验，可以减少由于学生操作失误而引起的实验失败，更具有科学性，可信性。

附图说明

图1为本实用新型热对流和热传导的对比实验装置的结构示意图。

具体实施方式

以下根据附图进一步说明本实用新型的一种较佳实施方式：

参见图1，用一根长80厘米、内径1.8厘米的玻璃管10，加工成弯曲形状结构，弯折成高端玻璃管3、中端玻璃管4和低端玻璃管5三段，高端玻璃管3垂直与中端玻璃管4的一端连接相通，中端玻璃管4的另一端与低端玻璃管5连接相通，高端玻璃管3与中端玻璃管4连接呈“L”型，低端玻璃管5为“U”型。把高端玻璃管3(以插温度计玻璃管口的高的一段)测量热的对流，低端玻璃管5(以插温度计玻璃管口的低的一段)测量热的传导和中端玻璃管4连成一体。高端玻璃3管长30厘米，在高端玻璃3管口开一个与外界空气相通的凹槽，以防止流体加热时体积膨胀产生压力过高而发生的危险。低端玻璃管5是在水平中端玻璃管4另一端的向下18厘米处弯成U形管，管口向上。高端玻璃管3管口和低端玻璃5管管口分别插入带橡皮塞2的温度计1，使低端玻璃管5管口和橡皮塞2之间不漏气，高端玻璃管3管口和橡皮塞2之间凹槽使玻璃管内与外界相通。并且调整好中端玻璃管4的加热部位与两边温度计玻璃泡测量点的距离保持相同，在低端玻璃管5与中端玻璃管的交界处开了一个0.5厘米的小圆孔6，可以用带橡皮塞的针管7把红色水注入中端玻璃管4内。