如何让你的客厅舒适?DFRobot科学实验室第二季EP03

userhead
AshG 1月11.2021

DFRobot科学实验室第二季

----------------------------------------------------

EP03:如何让你的客厅舒适?

projectImage

简介

标准

总会在

5-PS1-3根据材料的特性进行观察和测量以识别材料。

4-PS3-2通过观察来提供证据,证明能量可以通过声音、光、热和电流从一个地方转移到另一个地方。

科学- 3-5年级

概述

建筑中使用的材料种类繁多,其保温隔热能力也各不相同。什么材料最适合建造舒适的房子?本课主要探讨木材、塑料、金属的隔热性能,引入热的概念,引导学生了解哪种材料的隔热性能更好,并了解传热的基本知识。

材料

玩和学习玻色子科学设计工具包://www.bctzj.com/product-2176.html

projectImage
projectImage
projectImage
projectImage
projectImage

参与

无论是炎热的赤道地区还是寒冷的北极地区,人们都希望有一个非常舒适的室内温度。想象一下,我们刚刚到达一个荒芜的热带岛屿,那里的风景很美,但天气很热……岛上有三种材料可以用来建造房子:木头、塑料和金属片。如果我们想住在凉爽舒适的房子里,我们应该选择哪一个?猜一下!

projectImage

探索

保温性能与热量的传递速度密切相关。保温效果越好,传热速度越慢。木、塑料和金属这三种材料传递热量的速度相同吗?

这一课主要包括两个部分:1。通过触摸感受三种材料的温度。2.利用玻色子温度传感器探索三种材料的隔热能力,从而找出最适合建造房屋的材料。

第一部分观察:哪种材料感觉更冷?

众所周知,在冬天,金属比塑料和木材感觉更冷,而在夏天,它比后两种材料感觉更热。这是为什么呢?

如果我们把一块冰放在一个木杯、一个塑料杯和一个金属杯里,哪个在静止一会儿后会感觉更冷?

材料

projectImage

一步

projectImage
projectImage

结论

实验表明,金属杯子比其他两种杯子感觉更冷,这说明金属的传热速度最快。木制杯子和塑料杯子的感觉几乎一样,所以它们传递热量的速度差不多。

做一个猜想

在建造房屋的时候,我们应该选择什么样的材料来达到更好的隔热性能呢?猜一下!

第二部分测量:不同材料的保温性能

在这个实验中,我们需要一个体积和厚度相近的木杯,一个塑料杯和一个金属杯,在每个杯子中放入相同大小的冰块,然后用玻色子温度传感器测量三个杯子的温度变化。用实验数据和记录值表示三种材料的保温能力,见下表。

projectImage

注意:

如果实验在高温的夏季进行,应缩短实验时间,以免冰完全融化。

材料

准备以下玻色子模块和其他材料。

projectImage
projectImage

一步

1.建立一个检测环境温度的实验电路。

projectImage
projectImage

2.电路建成后,完成以下步骤。

projectImage
projectImage

温馨提示:在实际实验中,为了节省时间,老师可以安排三组学生选择不同的材料同时做实验,然后将数据汇总在一个表格中。

结论

参考实验数据如下(室内温度20℃):

projectImage

实验数据表明,对于传热性能:金属>木>塑料,也就是说,对于材料的保温能力:金属

现在,你知道我们应该选择什么材料来建造房子吗?

科学背景

通过实验,我们了解了材料的隔热性能和传热性能。接下来,我们将更详细地讨论热量是如何传递的。

热能是如何传递的?

以木材和金属为例。在寒冷的冬天,室外的木材和金属的温度几乎与环境温度相同。

当我们触摸金属时,由于我们的手比金属热,热量就会从手转移到金属上。金属材料传递热量的速度非常快,当热量刚刚传递到我们手接触金属的部分时,就会被金属的其他部分传递出去,这样就会使我们在接触它时感到寒冷。

同样,当触摸木头时,热量会从手转移到木头上,因为它的温度比后者高。不同的是,因为木头传递热量很慢,所以木头吸收的热量会积累在我们的手接触木头的地方,所以它的感觉没有金属那么冷。

projectImage

热的良导体和坏导体

金属因能迅速地传递热量而被称为热良导体,而诸如木头、塑料、纸、空气和布等传递热量缓慢的材料则是热的不良导体。

固体中的金属是热的良导体,如银、铜和铝。其他固体大都是导热不良的,如石头、陶瓷、玻璃、木头等。而像羊毛、羽毛、皮草、棉花、石棉这样的材料,传热性能很差,可以节省人体散发的热量,保暖。所以人们在冬天经常穿棉衣、毛衣或羽绒服。

结论

在这个项目中,我们探索了常见现象“为什么金属比塑料感觉更冷”背后的科学原理,用玻色子温度传感器完成了研究实验,并学习了热的良导体和热的不良导体的基础知识。所以这一课开始的问题现在可以回答了。

本节课到此结束。请将所有玻色子模块放入原盒子。

扩展

很多马克杯都是不锈钢做的,为什么还能有这么好的保温效果呢?

projectImage
许可证
1
所有权利
保留
[[i.text]]
licensBg
0
0
评论([[commentTotla]])
[[c.user_name]][[c.publish_time]]
[[c.parent_comment.count]]