保温杯为什么能保温?——教科版五下保温杯原理可视化交互课件!效果炸裂!
文章末尾自取!
保温杯到底“保”的是什么?
保温杯不是自己会发热,它做的是减慢热量逃跑的速度。如果装热水,它减慢热量跑出去,这叫保温。如果装冰水,它减慢外面的热量钻进来,这叫保冷。原理其实是一样的:阻止热量传递。
热量是怎么跑掉的?
科学上,热量逃跑主要有三条路,保温杯正好把这三条路都堵住了。
第一条路叫热传导。就像勺子插在热水里,把手也会变热,热量沿着物体传过去。保温杯用两层不锈钢,中间抽成真空。真空里没有东西可以传热,所以热量很难传出去。
第二条路叫热对流。烧水时水会上下翻滚,热空气往上跑,热量跟着液体或气体流动。保温杯盖上密封的杯盖,不让空气进出。没有空气流动,热量就不容易对流逃跑。
第三条路叫热辐射。不用接触,火炉隔着很远也能感到热,热量像光一样射出去。保温杯在内胆外面镀一层银或铜,亮得像镜子,射出去的热量会被反射回来。
保温杯的三道防线
一个好的保温杯,里面有三位防守队员。
第一道是真空层,这是最重要的一道。内胆和外胆之间几乎没有空气,热传导和热对流都很难发生。
第二道是镜面涂层。内胆外壁镀上闪闪发亮的银或铜,像镜子一样把热辐射反弹回去,减少热量以电磁波形式散失。
第三道是密封杯盖。杯盖不仅防止水洒出来,更关键的是堵住空气。如果盖子不严,热空气会带着热量跑掉,冷空气也会钻进来。
简单来说,热量想逃跑有三条路:传过去、流出去、射出去。保温杯的三道防线正好把三条路全堵死:真空堵传导,杯盖堵对流,银镜子堵辐射。
在虚拟实验室里可以怎么操作?
这份互动软件可以让学生亲手开关这三道防线。关掉真空层,温度掉得很快,热量从杯壁传出去。打开杯盖,可以看到热气冒出来,热量流出去。关掉银涂层,热量像光一样射出去。学生可以亲眼看到,防线开得越多,温度降得越快。三条防线全开的时候,保温效果可以达到百分之九十八以上。
给老师的教学建议
可以用对比法,先只开一道防线,再开两道、三道,让学生观察温度下降速度的变化。也可以联系生活,问问学生为什么保温杯不能装碳酸饮料,为什么不能摔保温杯,因为摔坏了真空层就不保温了。
有需要有问题随时问我,一起进步!