空气对流探究活动设计

1、空气对流探究活动设计活动背景：热传递方式分为：热辐射、热传导、热对流。热对流教材上是以液体 热对流作为实验重点，空气对流只是作简单介绍。本探究活动是以空气对 流为主体的探究实验，通过简单的实验让学生把生活经验和实验现象结合 起来，对空气对流有个相对直观的了解。为什么暖气放在屋子一角的地上，整个屋子都会热起来？这是因为暖气周围的空气受热膨胀变轻，于是上升。这时，其他地方 的冷空气就要补充过来，这就形成了空气对流。正是这种空气的对流使整 个屋子都热了起来。空气对流也影响天气。下雨、刮风都与空气对流有关。狂风暴雨、龙 卷风等天气就往往是冷暖空气相撞引起的强对流天气。生态环境恶化，植 被破坏严重，地表

2、的热效应增加，就很容易形成强对流天气。下面我们将利用两根蜡烛来观察空气的对流现象。探索主题：空气对流现象提出假设：热空气上升，冷空气补充进来，形成了空气的对流。搜集材料：上网查找有关概念：空气对流，对流天气空气对流：空气对流是由于空气受热不均，受热的空气膨胀上升，而 受冷的空气下沉而形成的。对流天气：主要指雷暴、飑、冰雹、龙卷等天气。“雷暴即积雨云中 所发生的雷电变作的激烈放电现象。因其一般伴有阵雨，所以常与“雷雨 通称。雷雨是夏季常见的降水形式。通常把只伴有降雨的雷暴称为一般雷 暴。有的雷暴会伴有暴雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象。 一般把伴有这些严重灾害性天气现象之一的雷暴叫做“

3、强雷暴。一般雷暴和 强雷暴都是对流旺盛的积雨云的产物，所以常将它们通称为对流往天气或 对流性风暴。实验材料：一支温度计、两支蜡烛、火柴、一个凳子、一扇门安全提示：使用火柴时要小心，不要烫伤自己或者引燃别的东西。实验设计：蜡烛的火焰会让周围的空气变热，然后火焰方向随着空气的流动变换 方向。两部分不同温度的空气相遇，会产生空气对流。把两支蜡烛分别放在相遇面的上端和下端。如果存在空气对流，那么 两枝蜡烛的火焰方向将将受空气流动的影响而相反。上面的蜡烛火焰方向 是热空气流向冷空气的方向，下面火焰方向是冷空气流向热空气的方向。 实验程序：1、选择室内与室外温度相差明显而且没有风的环境做这个实验。2、用温

4、度计分别测量屋里和屋外的温度，注意测量温度时温度计应该 在环境中放足够长的时间，到温度计读数不再变化为止。3、将屋门开一个缝，屋里面的门边放好凳子，用火柴点燃两枝蜡烛， 一枝放在门缝的地面上。4、另一枝点燃的蜡烛固定在门缝上端，观察此时两枝蜡烛火焰的方向。实验数据：冷热空气及火焰方向温度火焰方向（门未开）火焰方向（门开一个 缝）室内室外上部蜡 烛下部蜡 烛上部蜡 烛下部蜡 烛25摄氏32摄氏火焰方 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讨论:1、实验时，热空气在室内还是室外？热空气在室外，内空气在室内。2、哪支蜡烛的火焰方向变化是由热空气流动造成的？下部蜡烛的火焰方向是由热空气流动造成的。3、为什么两枝蜡烛火焰方向相反？上面的蜡烛火焰方向是热空气流向冷空气的方向，下面火焰方向是冷空 气流向热空气的方向。所以蜡烛火焰方向是相反的。实验结论：通过实验数据发现，空气对流是实际存在的。实验过程中空气 对流产生了风，并通过观察两支蜡烛火焰方向的不同让学生感受到空气对 流的现象。发散思考：1、想一下，如果是和实验时相反的季节做这个实