Question

課題．與熱有關(guān)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)回顧：
如圖所示，用酒精燈加熱盛水燒瓶的頸部，瓶頸的水沸騰，瓶底的小金魚(yú)卻安然無(wú)恙．
他們得出結(jié)論：水的導(dǎo)熱性能

差

（填“好”、“差”）
小馬提出疑問(wèn)：如果對(duì)著瓶底加熱，那么，那么魚(yú)還會(huì)活著嗎？日常經(jīng)驗(yàn)告訴他，不會(huì)．因?yàn)榧依镏篝~(yú)時(shí)，在鍋底加熱，魚(yú)很快就熟了．于是，他很快用實(shí)驗(yàn)證明他的猜想是正確的．
小馬無(wú)法用上述結(jié)論解釋此現(xiàn)象，他認(rèn)為這里面肯定還有其他的物理秘密．于是他設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究
（1）尋找方法：在水中加入一些紅色的小顆粒，通過(guò)小顆粒的運(yùn)動(dòng)來(lái)反映水的運(yùn)動(dòng)，這種方法物理學(xué)中稱(chēng)作

轉(zhuǎn)化

法．
（2）進(jìn)行試驗(yàn)：將水裝入環(huán)形玻璃容器，如圖所示，將小顆粒放置a點(diǎn)，給該處加熱，發(fā)現(xiàn)顆粒按照a---b---c---d---a的順序運(yùn)動(dòng)起來(lái)．
（3）得出結(jié)論：從底部加熱，水會(huì)循環(huán)流動(dòng)起來(lái)，很快使水的溫度

升高

，這種現(xiàn)象叫做對(duì)流．能發(fā)生在各種氣體和液體中．
（4）小馬通過(guò)探究了解其中的秘密．同時(shí)他也知道家中的暖氣片為什么安裝在房間的

底部

（填“頂部”或“底部”）了．
小馬回想起家中的暖器片表面是黑色的，電冰箱后面的散熱管顏色也是黑色的．為什么？
他聯(lián)想到，課堂上老師講過(guò)：黑色物體吸收輻射熱的本領(lǐng)強(qiáng)．通過(guò)對(duì)比，他有了這樣的猜想：熱輻射時(shí)，黑色表面的輻射熱本領(lǐng)也強(qiáng)．為了驗(yàn)證自己的猜想他又設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)：
（5）尋找方法：他把一根玻璃管穿過(guò)軟木塞插進(jìn)燒瓶里，在玻管里裝入一段帶色的小水柱，如圖所示．然后用手握著燒瓶，使燒瓶里的空氣變熱，發(fā)現(xiàn)玻璃管里的小水柱向外移動(dòng)．手離開(kāi)后，燒瓶里的空氣溫度降低，這時(shí)小水柱向內(nèi)移動(dòng)．說(shuō)明：氣體也有

熱脹冷縮

的性質(zhì)可以簡(jiǎn)單的制作氣體溫度計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)氣體溫度計(jì)放在水平桌面上將一個(gè)燈泡的半邊涂成黑色放在兩個(gè)氣體溫度計(jì)之間通電后燈泡發(fā)光，如圖所示不一會(huì)兒，可以看到玻璃管中的紅水柱開(kāi)始分別向外移動(dòng)．如果他的猜想是真確的，請(qǐng)你補(bǔ)全他應(yīng)該觀察到的現(xiàn)象是：

左邊的紅水柱移動(dòng)的距離比右邊大

．
小馬又聯(lián)想到：黑色物體吸收輻射熱的本領(lǐng)強(qiáng)，難怪家里太陽(yáng)能熱水器的集熱管是黑色的．但是黑色表面的輻射熱本領(lǐng)也強(qiáng)�。�那它是怎樣減小熱量散失的呢？通過(guò)查詢(xún)資料，原來(lái)集熱管外層還有一個(gè)透明的玻璃管，兩者之間被抽成真空．“對(duì)，真空層能減小熱量的散失．具有隔熱保溫的作用”小馬恍然大悟，現(xiàn)實(shí)生活中還有許多這樣的應(yīng)用呢．請(qǐng)你列舉兩個(gè)：
應(yīng)用一：

熱水瓶的內(nèi)膽

；
應(yīng)用二：

保溫杯

．

Answer 1

分析：通過(guò)觀察瓶底的金魚(yú)可知瓶底的水溫不高，對(duì)比瓶頸水沸騰得出結(jié)論
（1）轉(zhuǎn)化法：有些物理現(xiàn)象不易觀察，要研究它們的運(yùn)動(dòng)等規(guī)律，使之轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的看得見(jiàn)、摸得著的宏觀現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)它們，這種方法叫轉(zhuǎn)化法．由轉(zhuǎn)化法的概念得出答案．
（3）通過(guò)運(yùn)用轉(zhuǎn)化法，觀察水中小顆粒的運(yùn)動(dòng)可知底部加熱的水和上面的水循環(huán)流動(dòng)，可知水溫會(huì)升高．
（4）由上面（3）的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可得出答案
（5）通過(guò)玻璃管中小水柱的運(yùn)動(dòng)，可得出燒瓶里空氣的體積變化，再結(jié)合引起這種變化的原因，得出氣體有熱脹冷縮的性質(zhì)．
第二個(gè)空首先要明確小馬的猜想是：黑色表面的輻射熱本領(lǐng)也強(qiáng)．如果他的猜想正確，左邊燒瓶里空氣接受的熱量就比右邊的燒瓶多，所以左邊的紅水柱移動(dòng)的距離比右邊大
應(yīng)用的列舉，抓住“利用真空層減小熱量的散失，來(lái)隔熱保溫”這一點(diǎn)結(jié)合生活實(shí)際作答．

解答：解：瓶底的金魚(yú)安然無(wú)恙說(shuō)明瓶底的溫度不高，對(duì)比瓶頸的水沸騰，可以得出結(jié)論：水的導(dǎo)熱性能差
（1）有些物理現(xiàn)象不易觀察，要研究它們的運(yùn)動(dòng)等規(guī)律，使之轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的看得見(jiàn)、摸得著的宏觀現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)它們，這種方法叫轉(zhuǎn)化法．符合本實(shí)驗(yàn)的特征，正是運(yùn)用的此方法．
（3）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，水在循環(huán)流動(dòng)，而底部的水在不斷加熱，自然水溫會(huì)升高．
（4）暖氣片安裝在房間的底部，才能使房間里底部的熱空氣和上部的冷空氣不斷地循環(huán)流動(dòng)，最終使整個(gè)房間的溫度升高，以達(dá)到取暖的目的．
（5）當(dāng)用手握著燒瓶加熱燒瓶里的空氣時(shí)，玻璃管中的小水柱向外移動(dòng)，這是因?yàn)闊�瓶中的氣體體積膨脹所致．而手離開(kāi)后，燒瓶里的空氣溫度降低，小水柱向內(nèi)移動(dòng)，說(shuō)明燒瓶里的空氣體積變小了，由此得出氣體有熱脹冷縮的性質(zhì)．
熱水瓶的內(nèi)膽，和保溫杯都是中間被抽成真空的，利用中間的真空層來(lái)減小熱量的散失，來(lái)達(dá)到隔熱保溫的目的．符合題意．
故答案為：差；
轉(zhuǎn)化；
升高；
底部；   
熱脹冷縮；
左邊的紅水柱移動(dòng)的距離比右邊大；熱水瓶的內(nèi)膽；保溫杯．

點(diǎn)評(píng)：本題主要可由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合掌握的物理知識(shí)來(lái)解答，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、歸納推理能力，運(yùn)用已有知識(shí)解決問(wèn)題的能力和對(duì)物理知識(shí)的靈活運(yùn)用．同時(shí)掌握轉(zhuǎn)化法這一物理學(xué)方法．