“热的传播”教学主题的实验设计案例分析

董亚男

呈现热传导快慢的实验方案

材料：细棉线一段、约40cm长的铁丝、（或其他金属丝）、细木棍或竹制毛衣针、剪刀、带夹子的铁架台、蜡烛、长试管、试管夹，小活鱼等。

方案1：研究热传导

将铁丝弯成平行的二股叉形状，且一长一短，叉股间距约3cm；将叉子型铁丝悬空固定，使两个叉股保持水平，如图1（a）所示。

将蜡烛点燃一段时间后，把棉线经过火焰下蜡烛溶液内浸润成“蜡线”，绷直冷却，如图1（b）所示。

将冷却变硬的棉线用剪刀剪成6cm的6小段，如图 1（c）所示。

将6小段“蜡线”等间距平放在铁丝制成的叉股上，如图1（d）所示。用蜡烛的火焰对那段长的叉股加热，片刻后，从靠近火焰的第一根“蜡线”开始依次发生弯折，如图1（e）所示，蜡烛火焰的热通过铁丝传播到第一根 “蜡线”处，“蜡线”中的蜡遇热溶化，棉线变软发生弯折;随着热的继续传导，第二根“蜡线”弯折，第三根依次弯折，如图 1（f）所示。

图1

方案2：体感不同材料的热传导

如图2所示，两手各持约15cm长的铁丝和木棍的一端，另一端在蜡烛火焰上加热，只要有一只手感觉发热就停止加热。手持铁丝的手先感觉到发热，铁丝传导热的速度比木棍快，所以手持铁丝的手先感觉到温度升高。

图2

方案3：水是热的不良导体

如图3所示，将长试管中装水近满，放进两条小鱼。用试管夹将试管上部夹住，手持试管夹将试管的管口处放在酒精灯火焰上加热，持续加热几分钟后，管口处的水开始沸腾。由于水不善于传热，水里的小鱼安然无恙。

图3

以上实验说明：热传导是热量从物体的高温部分沿着物体向低温部分传递的现象。……