空氣對流探究活動設(shè)計

1、空氣對流探究活動設(shè)計活動背景：熱傳遞方式分為：熱輻射、熱傳導(dǎo)、熱對流。熱對流教材上是以液體 熱對流作為實驗重點，空氣對流只是作簡單介紹。本探究活動是以空氣對 流為主體的探究實驗，通過簡單的實驗讓學(xué)生把生活經(jīng)驗和實驗現(xiàn)象結(jié)合 起來，對空氣對流有個相對直觀的了解。為什么暖氣放在屋子一角的地上，整個屋子都會熱起來？這是因為暖氣周圍的空氣受熱膨脹變輕，于是上升。這時，其他地方 的冷空氣就要補(bǔ)充過來，這就形成了空氣對流。正是這種空氣的對流使整 個屋子都熱了起來?？諝鈱α饕灿绊懱鞖?。下雨、刮風(fēng)都與空氣對流有關(guān)?？耧L(fēng)暴雨、龍 卷風(fēng)等天氣就往往是冷暖空氣相撞引起的強(qiáng)對流天氣。生態(tài)環(huán)境惡化，植 被破壞嚴(yán)重，地表

2、的熱效應(yīng)增加，就很容易形成強(qiáng)對流天氣。下面我們將利用兩根蠟燭來觀察空氣的對流現(xiàn)象。探索主題：空氣對流現(xiàn)象提出假設(shè)：熱空氣上升，冷空氣補(bǔ)充進(jìn)來，形成了空氣的對流。搜集材料：上網(wǎng)查找有關(guān)概念：空氣對流，對流天氣空氣對流：空氣對流是由于空氣受熱不均，受熱的空氣膨脹上升，而 受冷的空氣下沉而形成的。對流天氣：主要指雷暴、颮、冰雹、龍卷等天氣?！袄妆┘捶e雨云中 所發(fā)生的雷電變作的激烈放電現(xiàn)象。因其一般伴有陣雨，所以常與“雷雨 通稱。雷雨是夏季常見的降水形式。通常把只伴有降雨的雷暴稱為一般雷 暴。有的雷暴會伴有暴雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷等嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。 一般把伴有這些嚴(yán)重災(zāi)害性天氣現(xiàn)象之一的雷暴叫做“

3、強(qiáng)雷暴。一般雷暴和 強(qiáng)雷暴都是對流旺盛的積雨云的產(chǎn)物，所以常將它們通稱為對流往天氣或 對流性風(fēng)暴。實驗材料：一支溫度計、兩支蠟燭、火柴、一個凳子、一扇門安全提示：使用火柴時要小心，不要燙傷自己或者引燃別的東西。實驗設(shè)計：蠟燭的火焰會讓周圍的空氣變熱，然后火焰方向隨著空氣的流動變換 方向。兩部分不同溫度的空氣相遇，會產(chǎn)生空氣對流。把兩支蠟燭分別放在相遇面的上端和下端。如果存在空氣對流，那么 兩枝蠟燭的火焰方向?qū)⑹芸諝饬鲃拥挠绊懚喾?。上面的蠟燭火焰方向 是熱空氣流向冷空氣的方向，下面火焰方向是冷空氣流向熱空氣的方向。 實驗程序：1、選擇室內(nèi)與室外溫度相差明顯而且沒有風(fēng)的環(huán)境做這個實驗。2、用溫

4、度計分別測量屋里和屋外的溫度，注意測量溫度時溫度計應(yīng)該 在環(huán)境中放足夠長的時間，到溫度計讀數(shù)不再變化為止。3、將屋門開一個縫，屋里面的門邊放好凳子，用火柴點燃兩枝蠟燭， 一枝放在門縫的地面上。4、另一枝點燃的蠟燭固定在門縫上端，觀察此時兩枝蠟燭火焰的方向。實驗數(shù)據(jù)：冷熱空氣及火焰方向溫度火焰方向（門未開）火焰方向（門開一個 縫）室內(nèi)室外上部蠟 燭下部蠟 燭上部蠟 燭下部蠟 燭25攝氏32攝氏火焰方 向忽左 忽右火焰方火焰方火焰方度度向向左向向右向想左分析討論:1、實驗時，熱空氣在室內(nèi)還是室外？熱空氣在室外，內(nèi)空氣在室內(nèi)。2、哪支蠟燭的火焰方向變化是由熱空氣流動造成的？下部蠟燭的火焰方向是由熱空氣流動造成的。3、為什么兩枝蠟燭火焰方向相反？上面的蠟燭火焰方向是熱空氣流向冷空氣的方向，下面火焰方向是冷空 氣流向熱空氣的方向。所以蠟燭火焰方向是相反的。實驗結(jié)論：通過實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，空氣對流是實際存在的。實驗過程中空氣 對流產(chǎn)生了風(fēng)，并通過觀察兩支蠟燭火焰方向的不同讓學(xué)生感受到空氣對 流的現(xiàn)象。發(fā)散思考：1、想一下，如果是和實驗時相反的季節(jié)做這個實