熱傳導實驗中,，多是固態(tài)材料(如銅棒,、鐵棒和鋁棒等)導熱快慢的比較,，很少涉及液態(tài)與氣態(tài)的物質(zhì)(如日常生活中的空氣和水),，學生只能通過閱讀來了解水或空氣的導熱性能,。本實驗利用注射器,，較為輕松地實現(xiàn)了不同物態(tài)的物體導熱性能的比較,，使學生可以更加全而地認識熱傳遞現(xiàn)象,。

一,、實驗原理

    不同材料制成的物體導熱性能一般是不同的,。學生通過觀察火柴倒下的先后順序，比較銅棒,、水柱和空氣柱傳熱的快慢.

二,、實驗器材

    鐵架臺2個，酒精燈1個,，5m]注射器一支,，銅棒1根(直徑10mm,長約20cm),火柴1盒，凡士林若干,。實驗裝置如圖1所示,。

圖1 實驗裝備圖

    實驗的關鍵是水柱和空氣柱的獲得,，這里將注射器進行改裝:把5ml注射器活塞取下，剝離其頂端的橡膠密封帽,，削去帽頂,，將其剩余部分緊套在銅棒的一端并使銅棒露出2-3mm,然后再插入注射器針管；將注射器的針頭拔下,，用熱熔膠密封住(如圖2所示),。

圖2 注射器活塞前端橡膠密封帽的處理及其與銅棒的連結(jié)

三、實驗過程

1. 銅棒與水柱的導熱性能比較

    按照實驗裝置圖將實驗器材進行搭接,，在針管內(nèi)裝滿水并安裝在銅棒上.以灑精燈燈芯為中心,，在其兩側(cè)相等距離處用凡士林粘上火柴。檢查無誤后就可以開始實驗了,，點燃灑精燈，觀察實驗現(xiàn)象,。

2.銅棒與空氣的導熱性能比較

先排盡針管內(nèi)的水,，再進行實驗。操作過程同水柱的實驗,。

    3.注意事項

    溫度不能太高,，更要避免火焰直接加熱注射器，以防橡膠密封圈等的性質(zhì)發(fā)生改變,，影響密封性,；(2)火焰離火柴的距離不能太小，以免熱輻射的影響過大,；(3)為避免液體或氣體在加熱過程中發(fā)生對流,，應當使裝置水平或者略低于注射器；(4)加熱過程中要盡量保持空氣的穩(wěn)定性,，否則由于周邊空氣發(fā)生流動會較為明顯地影響升溫過程,。

四、實驗現(xiàn)象與結(jié)論

點燃酒精燈加熱銅棒,，2-3分鐘后可以發(fā)現(xiàn)銅棒上豎立的火柴倒落,，再過一會兒水柱上的火柴也倒落，說明銅棒的導熱比水柱要快,。再比較銅棒和空氣柱,，發(fā)現(xiàn)銅棒上的火柴倒落之后很長一段時間?？諝庵系幕鸩袢詻]有倒落,，說明銅棒的導熱比空氣柱要快。將三者比較,，可以得出的結(jié)論：銅棒的導熱最快,，水柱次之,，空氣柱最慢。

五,、本實驗的優(yōu)點

1,、巧妙地使用一次性注射器，可以比較不同物態(tài)物體的導熱性能,；

2,、實驗材料易得，裝置簡單,，操作方便,；

3、觀察火柴倒下,，實驗現(xiàn)象明顯,，便于課堂教學；

4,、可以非常簡便地接入溫度傳感器,，使數(shù)據(jù)采集與實驗過程同步，讓學生既可以觀察到實驗現(xiàn)象,，又可以在大屏幕上讀出不同時刻的溫度,。