黑白物體吸熱能力實驗裝置的改進

王幫權(quán)

1 改進實驗裝置的原因

教科版5年級上冊《怎樣得到更多的光和熱》一課中物體的顏色與其吸熱程度關(guān)系這一內(nèi)容，教材建議用黑色的紙袋和白色的紙袋包裹著溫度計，把紙袋放在太陽下觀察溫度計的溫度變化，得出物體的顏色與其吸熱程度之間的關(guān)系。這一實驗在實際操作過程中存在以下困難。

（1）實驗要求在陽光充足的條件下進行，但本課在第2單元第6課，按教學(xué)進度大約在10月中下旬上本課，這時天氣已經(jīng)開始轉(zhuǎn)涼，紙袋經(jīng)過長時間的照射后溫度變化也不明顯。

（2）實驗干擾因素多，受紙袋本身與地面的接觸程度、開口大小、是否有風等因素影響。

2 實驗器材

1個去掉上下底的圓柱形透明塑料筒、2只型號相同的溫度計、15 cm左右的細木棒（鉛筆或一次性木筷均可）、細線、短蠟燭、蠟燭底座、小刀、打火機、鐵架臺、少許油漆等。

3 實驗裝置簡介

（1）把1個圓柱形透明塑料筒去掉上下底。

（2）找1根木棒（鉛筆或一次性筷子均可），截成比圓柱形透明塑料筒口直徑長2～4 cm的一段，作為懸掛溫度計的支架。

（3）實驗前把2只型號相同的溫度計的液泡用黑色油漆和白色油漆分別涂成黑色、白色，待油漆晾干后，用細線把溫度計固定在木棒上，再把木棒固定在鐵架臺上。這種方法穩(wěn)定性好，便于調(diào)節(jié)溫度計的高度和進行實驗操作。

（4）用一個剪下的塑料瓶盒蓋當作蠟燭底座，既用來固定蠟燭，又防止蠟燭油滴在桌面上。

4 實驗操作過程

（1）將玻璃液泡已涂好黑、白油漆的兩只溫度計用細線固定在木棒上，再將木棒固定在鐵架臺上，把兩只溫度計放進塑料圓筒中，讓兩只溫度計與圓筒的中心距離相等，記錄此時溫度計的度數(shù)。如圖1所示。

（2）用打火機把短蠟燭底部烤融化后固定在蠟燭底座正中間，放到透明塑料筒罩底部的正中間，注意讓蠟燭火焰與黑、白液泡的距離、高度一致。如圖2所示。

（3）1 min后，觀察2只溫度計溫度的變化情況，并記錄下來。觀察比較發(fā)現(xiàn)黑色玻璃泡的溫度計比白色玻璃泡的溫度計溫度高3～5 ℃，由此證明黑色物體比白色物體吸收輻射熱的能力強。

5 實驗裝置創(chuàng)新點

（1）用蠟燭光模擬太陽光，不受天氣等因素的影響，在室內(nèi)外都能安全進行。

（2）把溫度計的玻璃泡涂成黑、白色來代替生活中的黑白物體，直接通過溫度計的溫度變化數(shù)據(jù)得出結(jié)論，既簡單、直觀，又準確。

（3）把溫度計懸掛在支架上固定，能很好地控制“黑白物體與蠟燭火焰等距離”這一相同條件。

（4）把實驗裝置放在透明塑料筒內(nèi)，避免了風的影響，避免了觀察溫度時呼吸氣流影響到火焰的晃動，以致影響到溫度的變化。

（5）也可以把溫度計的玻璃泡涂成其他的顏色來進行不同顏色吸熱能力的實驗探究。