小学科学四年级上册演示实验报告单
实验内容：同种物质，不同颜色的吸热和散热性是否一样（四年级上册第2单元）
课题：《吸热和散热》
实验器材：白色与黑色杯子、温度计
实验类型：教师演示、学生操作
实验结论：颜色深的物体吸热性能更好。
传热实验 一、实验目的 1、了解换热器的结结构及用途。 2、学习换热器的操作方法。 3、了解传热系数的测定方法。 4、测定所给换热器的传热系数K。 5、学习应用传热学的概念和原理去分析和强化传热过程，并实验之。 二、实验原理 根据传热方程 Q=KA△ tm，只要测得传热速率 Q，冷热流体进出口温度和传 热面积 A，即可算出传热系数 K。在该实验中，利用加热空气和自来水通过列管 式换热器来测定 K, 只要测出空气的进出口温度、自来水进出口温度以及水和空 气的流量即可。Q 与自来水在工作过程中，如不考虑热量损失，则加热空气释放出的热量 1Q 得到的热量 Q 应相等，但实际上因热损失的存在，此两热量不等，实验中以 22为准。 三、实验流程和设备 实验装置由列管换热器、风机、空气电加热器、管路、转子流量计、温度计 等组成。空气走管程，水走壳程。列管式换热器的传热面积由管径、管数和管长 进行计算。 实验流程图： 空气进口水进口温度计 温度计列管式 转子流 换热器 转子流量计量计 风机温度计温度计 空气电 调节阀 加热器 传热系数K 测定实验流程图
四、实验步骤及操作要领 1、熟悉设备流程，掌握各阀门、转子流量计和温度计的作用。 2、实验开始时，先开水路，再开气路，最后再开加热器。 3、控制所需的气体和水的流量。 4、待系统稳定后，记录水的流量、进出口温度，记录空气的流量和进出 口温度，记录设备的有关参数。重复一次。 5、保持空气的流量不变，改变自来水的流量，重复第四步。 6、保持第 4 步水的流量，改变空气的流量，重复第四步。 7、实验结束后，关闭加热器、风机和自来水阀门。 五、实验数据记录和整理 1、设备参数和有关常数 换热流型错流；换热面积 0.4 ㎡ 2、实验数据记录 序号风机出口空气流量空气进口温空气出口温度℃水流量水进口温度℃水出口温度℃2 度℃L/h 压强 mHO 读数 m3/h 1 1.61611029.28018.921.9 2 1.61611029.48018.921.9 1 1.61611029.96018.922.4 2 1.61611029.96018.922.3 1 1.61611031.92019.024.8 2 1.61611032.02019.024.9 1 1.61111029.62019.123.0 2 1.61111029.62019.023.0 1 1.6611027.82019.021.3 2 1.6611027.82019.021.3 3、数据处理 空气流量水流量水的算术水的比热 传热速对数平均换热面传热系数K 的平均 序号平均温容 J/ m3/s kg/s率 J/s温度△ t m积 m2K W/m2K值 W/m2K 度℃（ kg·℃） 10.00440.022220.404183278.86736.24790.419.2333 19.1717 20.00440.022220.404183278.86736.48160.419.1101
实验报告1 实验名称：研究种子萌发的外界条件 提出问题：种子的萌发需要哪些条件？ 猜想假设：种子的萌发可能需要水。 实验材料：大豆种子、培养皿、布、烧杯、筷子、细线、土、纸盒、水等 实验过程： 1、在两个瓶中分别放入同样的卫生纸或棉花，并在每个瓶中放入5—6粒菜豆的 种子。 2、保持1号内的种子干燥，经常向2号瓶中洒一些水，使纸或棉花始终保持潮 湿状态，但不要让种子浸没在水里。 3、将两个瓶子同时放在相同的室温中，并保持光照的情况相同。 4、记录种子在第一天、第三天、第五天、第七天的萌发的情况。 实验现象：1号瓶中的种子没有萌发，2号瓶中的种子逐渐萌发。 实验结论：种子在干燥的环境中不会萌发，种子的萌发需要适量的水。 实验报告2 实验名称：渗水比赛 提出问题：哪种土壤的渗水能力强？哪种土壤的渗水能力弱？ 猜想假设：沙质土的渗水能力最好，黏质土的渗水能力最差。 器材试剂：沙质土、黏质土、壤土、烧杯、水、渗水比赛演示器 实验过程： 1、向三个瓶中分别装进同样多的沙质土，黏质土和壤土，并同时倒入同样多的 水。 3、过一段时间，对三个烧杯渗出的水进行比较。 实验现象：沙质土渗出的水最多，黏质土渗出的水最少 实验结论：三种土壤的渗水能力由高到低依次是沙质土、壤土、黏质土 实验报告3 实验名称：豆苗在哪种土中长得好 提出问题：豆苗在哪种土中长得好？ 猜想假设：豆苗在壤土中长得好 器材试剂：沙质土、黏质土、壤土、花盆、3株绿豆苗 实验过程： 把三株绿豆苗分别栽在盛有沙质土、黏质土、壤土的三个花盆里，水分、光照、温度、空气等条件都相同，看哪个花盆里的豆苗长得好。 实验现象、数据及结论： 豆苗在壤土里长得好。 实验报告4 实验名称：研究植物的生长条件 提出问题：植物的生长需要哪些条件？ 猜想假设： 植物生长需要有充足的光照、空气和适宜的温度、水。 器材试剂：黑色纸袋、线绳、8株生长情况相似的绿豆苗、水。 实验过程： 1、将绿豆苗分成1、2两组，1组绿豆苗用黑色的纸袋套住，而2组绿豆苗不用黑色纸袋套住，放在有阳光的地方，两组绿豆苗同时浇适宜的水，一周后，观察植物生长情况并记录。 2、将绿豆苗分成1、2两组，1组绿豆苗用黑色的纸袋套住，放在阳光下，而2组绿豆苗也用黑色纸袋
一、【实验目的】 用稳态法测定金属、空气、橡皮的导热系数。 二、【实验仪器】 导热系数测定仪、铜-康导热电偶、游标卡尺、数字毫伏表、台秤(公用)、杜瓦瓶、秒表、待测样品（橡胶盘、铝芯）、冰块 三、【实验原理】 1、良导体（金属、空气）导热系数的测定 根据傅里叶导热方程式，在物体内部，取两个垂直于热传导方向、彼此间相距为h 、温度分别为θ1、θ2的平行平面（设θ1>θ2），若平面面积均为S ，在t ?时间内通过面积S 的热量Q ?免租下述表达式： h S t Q ) (21θθλ-=?? （3-26-1） 式中， t Q ??为热流量；λ即为该物质的导热系数，λ在数值上等于相距单位长度的两平面的温度相差1个单位时，单位时间内通过单位面积的热量，其单位是)(K m W ?。 在支架上先放上圆铜盘P ，在P 的上面放上待测样品B ，再把带发热器的圆铜盘A 放在B 上，发热器通电后，热量从A 盘传到B 盘，再传到P 盘，由于A,P 都是良导体，其温度即可以代表B 盘上、下表面的温度θ1、θ2，θ1、θ2分别插入A 、P 盘边缘小孔的热电偶E 来测量。热电偶的冷端则浸在杜瓦瓶中的冰水混合物中，通过“传感器切换”开关G ，切换A 、P 盘中的热电偶与数字电压表的连接回路。由式（3-26-1）可以知道，单位时间内通过待测样品B 任一圆截面的热流量为 冰水混合物 电源 输入 调零 数字电压表 FD-TX-FPZ-II 导热系数电压表 T 2 T 1 220V 110V 导热系数测定仪 测1 测1 测2 测2 表 风扇 A B C 图4-9-1 稳态法测定导热系数实验装置
2 21)(B B R h t Q πθθλ-=?? (3-26-2) 式中，R B 为样品的半径，h B 为样品的厚度。当热传导达到稳定状态时，θ1和θ2的值不变， 遇事通过B 盘上表面的热流量与由铜盘P 向周围环境散热的速率相等，因此，可通过铜盘P 在稳定温度T 2的散热速率来求出热流量 t Q ??。实验中，在读得稳定时θ1和θ2后，即可将B 盘移去，而使A 盘的底面与铜盘P 直接接触。当铜盘P 的温度上升到高于稳定时的θ2值若干摄氏度后，在将A 移开，让P 自然冷却。观察其温度θ随时间t 变化情况，然后由此求出铜盘在θ2的冷却速率 2 θθθ=??t ,而2 θθθ=??t mc ,就是铜盘P 在温度为θ2时的散热速率。 2、不良导体（橡皮）的测定 导热系数是表征物质热传导性质的物理量。材料结构的变化与所含杂质的不同对材料导热系数数值都有明显的影响，因此材料的导热系数常常需要由实验去具体测定。 测量导热系数在这里我们用的是稳态法，在稳态法中，先利用热源对样品加热，样品内部的温差使热量从高温向低温处传导，样品内部各点的温度将随加热快慢和传热快慢的影响而变动；适当控制实验条件和实验参数可使加热和传热的过程达到平衡状态，则待测样品内部可能形成稳定的温度分布，根据这一温度分布就可以计算出导热系数。而在动态法中，最终在样品内部所形成的温度分布是随时间变化的，如呈周期性的变化，变化的周期和幅度亦受实验条件和加热快慢的影响，与导热系数的大小有关。 本实验应用稳态法测量不良导体(橡皮样品)的导热系数，学习用物体散热速率求传导速率的实验方法。 1898年C ．H ．Le e s ．首先使用平板法测量不良导体的导热系数，这是一种稳态法，实验中，样品制成平板状，其上端面与一个稳定的均匀发热体充分接触，下端面与一均匀散热体相接触。由于平板样品的侧面积比平板平面小很多，可以认为热量只沿着上下方向垂直传递，横向由侧面散去的热量可以忽略不计，即可以认为，样品内只有在垂直样品平面的方向上有温度梯度，在同一平面内，各处的温度相同。 设稳态时，样品的上下平面温度分别为 12θθ，根据傅立叶传导方程，在t ?时间内通过 样品的热量Q ?满足下式：S h t Q B 21θθλ-=?? （1） 式中λ为样品的导热系数，B h 为样品的厚度，S 为样品的平面面积，实验中样品为圆盘状。设圆盘样品的直径为B d ，则半径为B R ，则由（1)式得： 2 21B B R h t Q πθθλ-=?? （2） 实验装置如图1所示、固定于底座的三个支架上，支撑着一个铜散热盘P ，散热盘P 可以借助底座内的风扇，达到稳定有效的散热。散热盘上安放面积相同的圆盘样品B ，样品B 上放置一个圆盘状加热盘C ，其面积也与样品B 的面积相同，加热盘C 是由单片机控制的自适应电加热，可以设定加热盘的温度。
实验三 对流传热实验 一、实验目的 1.掌握套管对流传热系数i α的测定方法，加深对其概念和影响因素的理解，应用线性回归法，确定关联式4.0Pr Re m A Nu =中常数A 、m 的值； 2.掌握对流传热系数i α随雷诺准数的变化规律； 3．掌握列管传热系数Ko 的测定方法。 二、实验原理 ㈠ 套管换热器传热系数及其准数关联式的测定 ⒈ 对流传热系数i α的测定 在该传热实验中，冷水走内管，热水走外管。 对流传热系数i α可以根据牛顿冷却定律，用实验来测定 i i i S t Q ??= α （1） 式中：i α—管内流体对流传热系数，W/(m 2?℃)； Q i —管内传热速率，W ； S i —管内换热面积，m 2； t ?—内壁面与流体间的温差，℃。 t ?由下式确定： 2 2 1t t T t w +- =? （2） 式中：t 1，t 2 —冷流体的入口、出口温度，℃； T w —壁面平均温度，℃； 因为换热器内管为紫铜管，其导热系数很大，且管壁很薄，故认为内壁温度、外壁温度和壁面平均温度近似相等，用t w 来表示。 管内换热面积： i i i L d S π= （3） 式中：d i —内管管内径，m ； L i —传热管测量段的实际长度，m 。
由热量衡算式： )(12t t Cp W Q m m i -= （4） 其中质量流量由下式求得： 3600 m m m V W ρ= （5） 式中：m V —冷流体在套管内的平均体积流量，m 3 / h ； m Cp —冷流体的定压比热，kJ / (kg ·℃)； m ρ—冷流体的密度，kg /m 3。 m Cp 和m ρ可根据定性温度t m 查得，2 2 1t t t m +=为冷流体进出口平均温度。t 1，t 2， T w ， m V 可采取一定的测量手段得到。 ⒉ 对流传热系数准数关联式的实验确定 流体在管内作强制湍流，被加热状态，准数关联式的形式为 n m A Nu Pr Re =. （6） 其中： i i i d Nu λα= ， m m i m d u μρ=Re ， m m m Cp λμ=Pr 物性数据m λ、m Cp 、m ρ、m μ可根据定性温度t m 查得。经过计算可知，对于管内被加热的空气，普兰特准数Pr 变化不大，可以认为是常数，则关联式的形式简化为： 4.0Pr Re m A Nu = （7） 这样通过实验确定不同流量下的Re 与Nu ，然后用线性回归方法确定A 和m 的值。 ㈡ 列管换热器传热系数的测定 管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，
汉川市刘家隔镇毫洲小学：陈华平 《怎样得到更多的光和热》一课有物体颜色与吸热关系这一内容，课本用不同的纸袋包裹温度计，观测纸袋在太阳光照射下温度的变化，得出物体的颜色与吸热之间的关系。 在实际的操作中，这一实验存在不少问题： 一是光源问题。实验受天气与地点的影响，要求在阳光充足时进行。 二是操作时间和学生观察的时间不够。各纸袋虽然经过长时间阳光照射，但温度变化不明显，教学效率不太高，后期学生兴趣不高。 三是实验干扰因素过多。受纸袋本身与地面接触程度、开口大小等诸多因素的影响，纸袋和外界发生不同程度的热传递，造成实验结果和科学结论相悖。 很多条件影响着实验，不少教师在上这一课时感到困惑。我在教学中不断尝试，对实验进行改进，解决了这个问题：用白炽灯代替太阳光，用白炽灯照射不同颜色的瓶子，对比不同瓶内空气膨胀快慢的对比实验，发现物体的颜色与吸热之间的关系。 实验器材 100W的白炽灯泡一只，泡沫底座一块，相同大小的塑料瓶若干，黑白红等各色油漆或颜料，同一规格的气球若干，温度计若干。 制作与实验 （1）在大小相同的塑料瓶上分别涂上一种颜色的油漆(颜料)。 （2）在泡沫底座上确定放置白炽灯泡灯座、塑料瓶的位置（注
意各塑料瓶的位置与灯泡的位置距离相等，使塑料瓶受热均衡。），将白炽灯泡和塑料瓶安装在底座上。 （3）在塑料瓶口套上规格相同的气球（气球与塑料口要套紧，防止漏气）。 （4）用白炽灯照射不同颜色的塑料瓶，观察空气膨胀快慢的情况，由于空气受热膨胀速度比较快，黑色瓶上的气球膨胀现象最明显，白色的最不明显。由此推断黑色物体吸热本领最强。 实验优点 （1）解决了光源问题，实验不受天气与地点的影响。 （2）直观性强、可控性强，效果明显。由于白炽灯泡的功率大小可以随意变换，同时白炽灯发光发热的功率比较大，空气受热膨胀速度比较快，所以实验现象比较明显。这远比教材中将温度计放在不同颜色的纸袋中，看温度计上的读数上升的快慢的研究效果好，学生印象深刻。 （3）如果实验要做定量研究，得出实验数据，可以在瓶中放入温度计进行测量。 （4）改进实验装置不但可以深入研究多种颜色物体的吸热能力，还可以进行空气的热涨冷缩的实验，同样的实验器材，效果一样明显。 总之，作为教师，我们应当尽力地学习和创新，更高效的掌握和运用改进实验，更好地服务学生，最大限度调动学生学习积极性。
（苏教版）四年级科学上册教案第二单元冷和热 4.吸热和散热 科学探究： 1．知道在科学探究中问题的解决或结论的得出，要以收集到的事实证据为基础，证据的收集可以有观察、实验等多种方法。 2．知道在科学探究中，要运用理性思维对收集到的证据进行比较、分类、归纳、概括等整理加工，并在此基础上形成种种解释。 情感态度与价值观： 在学习和解决问题中注重证据。 教学目标： 过程与技能 1．进行例外物体吸热和散热性能的对比实验。 2．能够设计物体颜色对吸热和散热性能影响的实验。 科学知识 1．知道例外物体吸热和散热的性能是例外的。 2．知道深色的物体比浅色的物体吸热、散热快。 情感态度与价值观 1．意识到结论需要数据来验证。 2．意识到身边的许多现象蕴含着科学道理。 3．培养认真、严格的工作态度，并愿意与他人合作完成实验。 学习成果：
预计学生能够 描述例外物体吸热和散热的性能是例外的。 描述同种物体中深色比浅色吸热、散热快。 设计例外物体和相同物体颜色吸热、散热的对比实验。 通过实验的观察、数据记录形成解释和结论。 教学材料： 同样大小、质地的杯子、沙、水、温度计、酒精灯、三角架、温度计 教学步骤： 集中话题导入新课 1.每年冬天来临的时候，许多人都喜欢在手上那一个热水袋，同学们知道为什么吗？ 2.你们还能发现生活中还有类似的事例吗？ 探索和调查1.例外的物体吸热和散热的性能相同吗？ 2.组织学生讨论： （1）那些物体吸热快、散热也快？你在生活中的那些地方看到过？ （2）那些物体吸热慢、散热也慢？ （3）那些物体吸热快、散热慢？ （4）那些物体吸热慢、散热快？ 3.那么现在老师为同学们提供了水和沙这两种物体，能猜猜看他们的吸热和散热的情况吗？实验前 1.现在请同学们作好作实验的准备，在实验之前你们认为做这个实验应该注意什么啊？
小学五年级科学实验报告单 五年级科学上册实验报告单动实验土壤的渗水能力 口名称 表 达 五年级科学上册实验报告单 三个同样大小的透明塑料瓶、烧杯3个、三种不同的土 仪器壤、水、纱布、细线、剪刀 名称测量水温的变化动实验 口名称 动方 1) 取三个同样大小的透明塑料瓶，去掉瓶底，用纱布蒙住瓶口，扎好，倒立在支架上，在瓶口下面放一只同样大小的烧杯。手法 2) 向三个瓶中分别装进同样多的沙质土、黏质土和壤土， 操步并同时倒入同样多的水。 3) 对三只烧杯收集到的从瓶中渗出的水，进行比较。作骤 实验从沙质土中渗出的水最多，其次是壤土，最少的是黏质土。现象 动 口 表 达 实验三种土壤的渗水能力由高到低依次是:沙质土、壤土、黏质土。结论五年级科学上册实验报告单
表 100毫升烧杯、100毫升锥形瓶、2支温度计、热水、冷水、达仪器铁架台、纸板。 名称物体传热动实验 口名称 1) 向烧杯中加入280毫升热水(80摄氏度左右)，向锥形动方瓶中加入80毫升冰水。 2) 将锥形瓶放入烧杯中，用纸板盖住杯口，在纸板上打两手法 个孔。 操步 3) 将两支温度计分别放入热水和冰水中。 4) 观测两个容器中水的初始温度和间隔1分钟的变化，并作骤 做好记录。 实验把冷水放入盛有热水的容器时，冷水逐渐变热，热水会逐渐变 现象冷，最后达到共同温度后一块变成室温。动 口 表 达 实验热在冷水和热水中是从温度高的地方传向温度低的地方。结论 五年级科学上册实验报告单 表 达仪器铁架台、铁棒、酒精灯(或蜡烛)、火柴、凡士林、小木棍名称 动实验颜色与吸热口名称 动方 1)把铁棒固定在铁架台上，把小木棍的一端用凡士林依次 粘在铁棒下。(注意:凡士林用量要相同，小木棍粗细要相同) 手法
化工原理实验报告 实验三 传热膜系数测定实验 实验日期：2015年12月30日 班级： 学生姓名： 学号： 同组人： 报告摘要 本实验选用牛顿冷却定律作为对流传热实验的测试原理,通过建立不同体系的传热系统,即水蒸汽—空气传热系统、分别对普通管换热器和强化管换热器进行了强制对流传热实验研究。确定了在相应条件下冷流体对流传热膜系数的关联式。此实验方法可以测出蒸汽冷凝膜系数和管内对流传热系数。采用由风机、孔板流量计、蒸汽发生器等组成的自动化程度较高的装置，让空气走内管，蒸汽走环隙，用计算机在线采集与控制系统测量了孔板压降、进出口温度和两个壁温，计算了传热膜系数α，并通过作图确定了传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m （n 取0.4），得到了半经验关联式。实验还通过在内管中加入混合器的办法强化了传热，并重新测定了α、A 和m 。 二、 目的及任务 1.掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法； 2.通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 的方法； 3.了解工程上强化传热的措施。 三、基本原理 对流传热的核心问题是求算传热膜系数α，当流体无相变时对流传热准数关 系式的一般形式为：p n m Gr A Nu Pr Re 对于强制湍流而言。Gr 数可忽略，即
n m A Nu Pr Re = 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关系式中的指数m 、n 和系数A 。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re 和Pr 分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4(流体被加热)。这样，上式即变为单变量方程，在两边取对数，得到直线方程为 Re lg lg Pr lg 4.0m A Nu += 在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数m 。在直线上任取一点函数值带入方程中，则可得系数A ，即 m Nu A Re Pr 4.0= 用图解法，根据实验点确定直线位置有一定人为性。而用最小二乘法回归，可得到最佳关联结果。应用计算机辅助手段，对多变量方程进行一次回归，就能的道道A 、m 、n 。 对于方程的关联，首先要有Nu 、Re 、Pr 的数据组。其特征数定义式分别为 μρ du = Re ， λμ Cp = Pr ， λαd Nu = 实验中改变空气的流量，以改变Re 值。根据定性温度(空气进、出口温度的算数平均值)计算对应的Pr 值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数值，进而求得Nu 值。 牛顿冷却定律为 Q=αA △t m 式中α——传热膜系数，W/(m 2.℃)；
套管换热器传热实验实验报告数据处理 我们组做的是实验I : 1， Q=m s1c 1 △t 1 求K 得先求Q Q=m s 1C 1△t 1 ,其中，C 1=所以得先求m s 1 , C 1， △t 1, ◇ 1m s1 =V s1 ρ 要得求V s1，V s1=u 1A ，V s1 =C 0A 0ρρρ/o (2）-gR C 0为空流系数，C 0=0.855,A 0为空口面积，A 0的计算方法如下：A 0 =π4 d 02 , d 0=20.32 mm,故 A 0= π4 ×（20.32 1000 ）2=3.243293×10-4 m 2 R 为压计差读数 A=π4 d 2 ,d 为内管内径=20mm ， 用内插法求解空气密度 ρ 值 这样求得m s 1， ◇ 2 C 1 的求法为先查表的相近温度下空气的C 值，然后用内插法求得对应平均温 度对应的的C 1值 ◇ 3 求△t 1= t △ t 1 ,= t = t 1 + t 2 2 t 1 为进口温度 t 2 为出口温度 进口温度t 1的求解方法 由热电偶中的电位Vt ，按照公式求[]2 000000402.00394645.0t t V E t t ++=得
Et ，再由852.4901004.810608.1105574.15 43-??+?=---t E t 求得t 1值 出口温度t 2的求解方法 由热电偶中的电位Vt ，按照公式[]2 000000402.00394645.0t t V E t t ++=求得 Et ，再由852.49010 04.810608.1105574.15 43-??+?=---t E t 求得t 2值 由以上步骤求出 Q 2 ，由Q=KA △t m 求出K 值 K= Q A △t m Q 由第一步已经求出，A 为内管内径对应的面积，A=2π rL ,r=17.8mm=0.0178 m, A=2×3.14×0.0178×1.224=0.13682362 m 2 3 ,求Re ，Nu 流体无相变强制湍流经圆形直管与管壁稳定对流传热时，对流传热准数关联式的函数关系为： (,,)l Nu f Re Pr d = 对于空气，在实验范围内，Pr 准数基本上为一常数；当管长与管径的比值大于50 时，其值对 Nu 的影响很小；则 Nu 仅为 Re 的函数，故上述函数关系一般可以处理成： m Nu aRe = 式中，a 和 m 为待定常数。 Re=du ρ μ d=2×0.0178 m =0.0356 m , u=Vs/（π×0.01782 ）μ 和ρ用内插法，先查表 的相近温度的μ，ρ，再用线性关系计算求得。 测量空气一侧管壁的中区壁温T W ，由热电偶按前面公式求得；由下式可以计算空气与管壁
《吸热和散热》说课稿 高邮市卸甲镇伯勤小学曹天平 【说教材】 单元分析 本单元主要是根据《科学（3~6年级）课程标准》中“能的表现形式”和“物体与物质”中的部分要求构建的。本单元主要由五部分内容构成：1.形成温度的概念，学会测量水温。2.认识热传递的方向和方式。3.物体受热和冷却后会发生很多变化。4. 不同的物质以及不同颜色的物体吸热和散热的性能是不一样的。5.了解自然界中水体的不同存在形式，认识水的三态。 本课分析 《吸热和散热》是小学科学苏教版四年级上册第二单元第4课的内容。不同的物质以及不同颜色的物体吸热和散热的性能是不一样的。本节课学生讲通过实验、收集数据和话曲线图，了解油和水吸热、散热的特点，以及颜色深浅不同的纸袋吸热、散热的性能。学生还将利用所学的知识，解释生活中的相关想象。 本节课的主要教学内容有四个部分：1、研究不同物质的吸热和散热性能。 2、研究不同颜色的物体吸热和散热的性能是否相同。 3、吸热和散热想象在生活中的应用。 4、设计一个保温杯，看哪个小组的保温杯效果最好。 学情分析： 因为学生的探究能力是逐步提高的，对于四年级学生来说自己设计实验还是一个比较难的问题，特别是实验中所要注意到的问题学生还不是很清楚，老师必须要进行辅导，让他们逐步学会怎么来做对比实验，提高探究的能力。 教学目标： 过程与技能 １．进行不同物体吸热和散热性能的对比实验。 ２．能够设计物体颜色对吸热和散热性能影响的实验。 科学知识 １．知道不同物体吸热和散热的性能是不同的。 ２．知道深色的物体比浅色的物体吸热、散热快。 情感态度与价值观 １．意识到结论需要数据来验证。 ２．意识到身边的许多现象蕴含着科学道理。 ３．培养认真、严谨的工作态度，并愿意与他人合作完成实验。 教学重点与难点： 重点:探究不同物体、不同颜色物体的散热和吸热性能。 难点:做好水和油吸热、散热性能的对比实验。 【说教法】 1.探究发现法； 2.实验探索法； 3.小组讨论法； 4.作品制作法； 研究不同物质的吸热和散热性能是否相同时，让学生先预测，然后组织学生通论如何做好实验，需要哪些材料，如何分工等等；实验时学生观察温度计的变化，实验后指导学生画出温度变化曲线图，并引导学生发现变化的规律。 研究不同颜色的物体吸热和散热的性能时，也要引导学生不但注重结果，还
传热膜系数测定实验（第四组） 一、实验目的 1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法 2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径 3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用 4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法 二、实验内容 1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 2、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’ 3、回归α1和α1’联式4 .0Pr Re ??=a A Nu 中的参数A 、a *4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失 二、实验原理 间壁式传热过程是由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热三个传热过程所组成。由于过程复杂，影响因素多，机理不清楚，所以采用量纲分析法来确定给热系数。 1）寻找影响因素 物性：ρ，μ ，λ，c p 设备特征尺寸：l 操作：u ，βgΔT 则：α=f （ρ，μ，λ，c p ，l ，u ，βgΔT ） 2）量纲分析 ρ[ML -3]，μ[ML -1 T -1]，λ[ML T -3 Q -1]，c p [L 2 T -2 Q -1]，l [L] ，u [LT -1]， βg ΔT [L T -2]， α[MT -3 Q -1]] 3）选基本变量（独立，含M ，L ，T ，Q-热力学温度） ρ，l ，μ, λ 4）无量纲化非基本变量 α：Nu ＝αl/λ u: Re ＝ρlu/μ c p : Pr ＝c p μ/λ βgΔT : Gr ＝βgΔT l 3ρ2/μ2 5）原函数无量纲化 ??? ? ???=223,,μρβλμμρλαtl g c lu F l p 6）实验 Nu ＝ARe a Pr b Gr c 强制对流圆管内表面加热：Nu ＝ARe a 圆管传热基本方程： m t A K t T t T t T t T A K Q ???=-----?=111 22112211 1ln ) ()( 热量衡算方程： )()(12322111t t c q T T c q Q p m p m -=-= 圆管传热牛顿冷却定律： 2 2112211 22211221121 1ln ) ()(ln )()(w w w w w w w w T T T T T T T T A t t t t t t t t A Q -----?=-----?=αα 圆筒壁传导热流量：)] /()ln[)()()/ln(11221122121 2w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----?-?=δλ 空气流量由孔板流量测量：54 .02.26P q v ??= [m 3h -1，kPa] 空气的定性温度：t=(t 1+t 2)/2 [℃]
（苏教版）四年级科学上册教案 第二单元冷和热 4.吸热和散热 科学探究： 1．知道在科学探究中问题的解决或结论的得出，要以收集到的事实证据为基础，证据的收集可以有观察、实验等多种方法。 2．知道在科学探究中，要运用理性思维对收集到的证据进行比较、分类、归纳、概括等整理加工，并在此基础上形成种种解释。 情感态度与价值观： 在学习和解决问题中注重证据。 教学目标： 过程与技能 1．进行不同物体吸热和散热性能的对比实验。 2．能够设计物体颜色对吸热和散热性能影响的实验。 科学知识 1．知道不同物体吸热和散热的性能是不同的。 2．知道深色的物体比浅色的物体吸热、散热快。 情感态度与价值观 1．意识到结论需要数据来验证。 2．意识到身边的许多现象蕴含着科学道理。 3．培养认真、严谨的工作态度，并愿意与他人合作完成实验。 学习成果： 预计学生能够 描述不同物体吸热和散热的性能是不同的。 描述同种物体中深色比浅色吸热、散热快。 设计不同物体和相同物体颜色吸热、散热的对比实验。 通过实验的观察、数据记录形成解释和结论。 教学材料： 同样大小、质地的杯子、沙、水、温度计、酒精灯、三角架、温度计 教学步骤： 集中话题导入新课 1.每年冬天来临的时候，许多人都喜欢在手上那一个热水袋，同学们知道为什么吗？ 2.你们还能发现生活中还有类似的事例吗？
探索和调查 1.不同的物体吸热和散热的性能相同吗？ 2.组织学生讨论： （1）那些物体吸热快、散热也快？你在生活中的那些地方看到过？ （2）那些物体吸热慢、散热也慢？ （3）那些物体吸热快、散热慢？ （4）那些物体吸热慢、散热快？ 3.那么现在老师为同学们提供了水和沙这两种物体，能猜猜看他们的吸热和散热的情况吗？ 实验前 1.现在请同学们作好作实验的准备，在实验之前你们认为做这个实验应该注意什么啊？ 2.学生分小组讨论。需要控制什么条件，要什么材料，怎样做实验。 实验（1）指导实验 学生根据自己的实验安排。各自进行实验。实验结束进行对比。 实验（2）演示实验 实验建议：两个烧瓶放入相同的有色液体（红墨水），在它们的外面分别罩上（涂上）不同颜色（黑白两种颜色）的袋子，过十分钟之后观察，得出结论。 学生观察、汇报。（既要注重结果，还要仔细观察升温的进程）研究不同物体的吸热和散热性能是否相同 让学生进行预测并学会控制实验条件。 探究不同颜色的物体吸热和散热的性能。 回顾和解释 1.通过两个实验，你对不同物体的吸热和散热性能和相同物质不同颜色物体的吸热和散热性能有了哪些认识呢？ 2.吸热和散热在生活中有哪些应用呢？ 3.设计一个保温杯。了解生活中常见吸热、散热现象的原理及应用。
传热膜系数测定实验 实验日期：2010/12/9 班级: 姓名： 学号: 同组人: 实验装置：
一.报告摘要 本实验以套管式换热器为研究对象，并用常压下100℃的水蒸汽冷凝空气来测定传热膜系数，通过实验掌握传热膜系数及传热系数的测定方法，并确定传热膜系数准数关系式中的系数及分析影响传热膜系数的因素。 关键词：传热膜系数α，传热系数K ，努赛尔数Nu ，雷诺数Re ，普朗特准数Pr 二.目的及任务 1. 掌握传热膜系数α及传热系数K 的测定方法； 2. 通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A 和指数m 的方法； 3. 通过实验提高对准数关系式的理解，并分析影响α的因素。 三.基本原理 对流传热的核心问题是求算传热系数α，当流体无相变时对流传热准数关系式的一般形式为 p n m Gr A Nu Pr Re = 对于强制湍流而言，Gr 数可忽略，即 n m A Nu Pr Re = 本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关系式中的指数m 和系数A 。 用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re 和Pr 分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4。在两边取对数，得到直线方程为 Re lg lg Pr lg 4.0m A Nu += 在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数m 。在直线上任取一点函数值代入方程中，则可得到系数A ，即 m Nu A Re Pr 4.0= 用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用计算机辅助手段，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A,m,n 。 对于方程的关联，首先要有Nu,Re,Pr 的数据组。其特征数定义式分别为 λ αλ μ μ ρ d Nu Cp du = = = ,Pr ,Re 实验中改变空气的流量，以改变Re 值。根据定性温度计算对应的Pr 值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数值，进而求得Nu 的值。 牛顿冷却定律为 m t A Q ?=α 式中α——传热膜系数，W/(m 2·℃)； Q ——传热量，W ； A ——总传热面积，m 2；
物体表面的颜色与吸热快慢 内黄县亳城乡二中八年级（1）班杜童瑶 辅导教师：张学军 问题产生： 本周三上体育课时，我和同学都在操场上站立。当时气温很高，我热得额头冒汗，但发现冋伴却一丝汗也没有，我走近他，用手一搭他的肩感觉他的衣服凉凉的，再一摸我的衣服，表而却有点烫手。我又比较了两件衣服的厚度，差不多一样。可是为什么会这样呢？我很纳闷。再仔细一看，我的上衣是深蓝色，而同学的却是注白色，我忽然想到物理课上学过的知识一一物体颜色和吸热的关系，但当时学习时亳不在意，现在却发生在我身上了。这个现彖激发我探求原因。 猜测与分析： 同样的光照，黑色衣服比白色衣服温度髙，说明黑衣服所吸收的热量比白色衬衣所吸收的热量多。这会不会是物体的颜色与吸收热量本领有关系呢？ 我的问题：黑色的物体比白色的物体吸热能力强吗？ 实验1:我从实验室里借来了温度汁，又从家里拿了完全一样的黑、白两个盒子，并在盒子内装了lOOmL水，在盒子最上部开了一个恰好容温度计伸入的孔，在平房顶进行了实验： 根据测量结果，我发现，黑色纸盒内的水温上升快，在20分钟内上升了14°C,而白色盒子内的水升温较慢，在20分钟内仅上升了分析实验结果，我认为，黑色物体比白色物体的吸热能力强，即黑色比白色的吸热能力强。 由此我又想到一个新问题:除了黑白两种颜色外，苴它的颜色的吸热能力相同吗？于是, 我又接着做了以下实验： 实验2：我在五个相同的玻璃杯内分別加入了lOOmL用颜料和水配制成的红、黄、蓝、绿、紫色的水，并在姐姐的帮下，将五个玻璃杯放上平房顶上分別用温度讣测量在一立时间后务种颜色的水的温度。 根据实验结果，我认为，不同颜色的水在阳光下的吸热能力不尽相同，同时我还发现，颜色越深的吸热
教学资料范本 2020苏教小学科学四上《24吸热和散热》word教案(1)-精装版 编辑：__________________ 时间：__________________
【小学科学】20xx最新苏教小学科学四上《24吸热和散热》 word教案(1) 第二单元冷和热 4.吸热和散热 科学探究： 1．知道在科学探究中问题的解决或结论的得出，要以收集到的事实证据为基础，证据的收集可以有观察、实验等多种方法。 2．知道在科学探究中，要运用理性思维对收集到的证据进行比较、分类、归纳、概括等整理加工，并在此基础上形成种种解释。 情感态度与价值观： 在学习和解决问题中注重证据。 教学目标： 过程与技能 1．进行不同物体吸热和散热性能的对比实验。 2．能够设计物体颜色对吸热和散热性能影响的实验。 科学知识 1．知道不同物体吸热和散热的性能是不同的。 2．知道深色的物体比浅色的物体吸热、散热快。 情感态度与价值观 1．意识到结论需要数据来验证。 2．意识到身边的许多现象蕴含着科学道理。 3．培养认真、严谨的工作态度，并愿意与他人合作完成实验。 学习成果： 预计学生能够 描述不同物体吸热和散热的性能是不同的。 描述同种物体中深色比浅色吸热、散热快。 设计不同物体和相同物体颜色吸热、散热的对比实验。 通过实验的观察、数据记录形成解释和结论。 教学材料： 同样大小、质地的杯子、沙、水、温度计、酒精灯、三角架、温度计 教学步骤： 集中话题导入新课
1.每年冬天来临的时候，许多人都喜欢在手上那一个热水袋，同学们知道为什么吗？ 2.你们还能发现生活中还有类似的事例吗？ 探索和调查 1.不同的物体吸热和散热的性能相同吗？ 2.组织学生讨论： （1）那些物体吸热快、散热也快？你在生活中的那些地方看到过？ （2）那些物体吸热慢、散热也慢？ （3）那些物体吸热快、散热慢？ （4）那些物体吸热慢、散热快？ 3.那么现在老师为同学们提供了水和沙这两种物体，能猜猜看他们的吸热和散热的情况吗？ 实验前 1.现在请同学们作好作实验的准备，在实验之前你们认为做这个实验应该注意什么啊？ 2.学生分小组讨论。需要控制什么条件，要什么材料，怎样做实验。 实验（1）指导实验 学生根据自己的实验安排。各自进行实验。实验结束进行对比。 实验（2）演示实验 实验建议：两个烧瓶放入相同的有色液体（红墨水），在它们的外面分别罩上（涂上）不同颜色（黑白两种颜色）的袋子，过十分钟之后观察，得出结论。 学生观察、汇报。（既要注重结果，还要仔细观察升温的进程）研究不同物体的吸热和散热性能是否相同 让学生进行预测并学会控制实验条件。 探究不同颜色的物体吸热和散热的性能。 回顾和解释 1.通过两个实验，你对不同物体的吸热和散热性能和相同物质不同颜色物体的吸热和散热性能有了哪些认识呢？ 2.吸热和散热在生活中有哪些应用呢？ 3.设计一个保温杯。了解生活中常见吸热、散热现象的原理及应用。
传热实验 一、实验目得 1、了解换热器得结结构及用途。 2、学习换热器得操作方法、 3、了解传热系数得测定方法。 4、测定所给换热器得传热系数K。 5、学习应用传热学得概念与原理去分析与强化传热过程,并实验之。 二、实验原理 根据传热方程Ｑ=KＡ△tm,只要测得传热速率Q,冷热流体进出口温度与传热面积Ａ,即可算出传热系数K、在该实验中,利用加热空气与自来水通过列管式换热器来测定Ｋ,只要测出空气得进出口温度、自来水进出口温度以及水与空气得流量即可。 在工作过程中,如不考虑热量损失,则加热空气释放出得热量Q1与自来水得到得热量Q2应相等,但实际上因热损失得存在,此两热量不等,实验中以Q2为准。 三、实验流程与设备 实验装置由列管换热器、风机、空气电加热器、管路、转子流量计、温度计等组成、空气走管程,水走壳程、列管式换热器得传热面积由管径、管数与管长进行计算、 实验流程图:
四、实验步骤及操作要领 １、熟悉设备流程,掌握各阀门、转子流量计与温度计得作用。 2、实验开始时,先开水路,再开气路,最后再开加热器。 3、控制所需得气体与水得流量。 4、待系统稳定后,记录水得流量、进出口温度,记录空气得流量与进出口温度,记录设备得有关参数。重复一次。 5、保持空气得流量不变,改变自来水得流量,重复第四步、 6、保持第4步水得流量,改变空气得流量,重复第四步。 7、实验结束后,关闭加热器、风机与自来水阀门、 五、实验数据记录与整理 １、设备参数与有关常数 换热流型错流; 换热面积 0。4㎡
六、实验结果及讨论 １、求出换热器在不同操作条件下得传热系数。 计算数据如上表,以第一次记录数据序号1为例计算说明: s J t t C W Q K kg J C p p /867.278)9.189.21(41830222.0)() /(418312=-??=-??=?=传热速率比热容：查表得，此温度下水的 K =-----=-----= ?2479.369.182.299 .21110ln 9.182.29)9.21110(ln )()(） （对数平均温度水进 气出水出气进水进气出水出气进逆T T T T T T T T t m ) /(1717.192 1101 .192333.19) /(2333.192479 .364.0867 .27822K m W K K K m W t S Q K m ?=+= ?=?=??= 的平均值：传热系数 2、对比不同操作条件下得传热系数,分析数值,您可得出什么结论？ 答:比较一、二、三组可知当空气流量不变,水得流量改变时,传热系数变化不大,比较四、五组可知空气流量改变而水得流量不改变时,传热系数有很大变化,且空气流量越大,传热系数越大,传热效果越好;综上可知,K 值总就是接近热阻大得流体侧得α值,实验中,提高空气侧得α值以提高K 值、。 3、转子流量计在使用时应注意什么问题？应如何校正读数？ 答:转子流量计不能用于流量过大得流体测量,使用时流量计必须安装在垂直走向得管段上,流体介质自下而上地通过转子流量计。 读数时应读转子得最大截面与玻璃管刻线相交处得数值,可以读初始值与
小学科学实验创新大赛教案 一、实验课题名称 《颜色与吸热》的实验改进 二、参赛教师所在单位及姓名 衡东县云集学校黄秋伟 三、正文 1、实验在教材中所处的地位与作用 小学生的抽象思维能力比较弱。虽然学生在前面的学习当中懂得了不同颜色物体吸热能力强弱有着不同，但是对吸热能力有着什么样的不同，并不清楚。对不同颜色物体吸热能力强弱的对比缺乏一定的认识。本课通过科学的实验探究，让学生对此形成科学的认识。实验操作由于具有直观性，更容易理解教材中所包含的含义。同时，让学生学习到了一种新的科学研究方法，借助实验来了解深奥的科学知识。 2、实验原型及不足之处 实验原型是用黑、红、白颜色的彩纸分别将3个同样的纸杯包起来，杯子里装有相同温度的水，插入温度计，放在有太阳光的地方晒,观察温度计液柱上升的快慢，得出结论。不同颜色的物体吸热能力不同，深色的物体吸热能力强。这虽然是一个经典的实验，但还是有一定的缺陷： （1）要靠天气上课，阴天或雨天效果不好。 （2）由于水的比热容比较大，温度上升的慢。等待时间太长，浪费时间。 3、实验创新及改进之处 用100W的白炽灯代替太阳光照射，用白、红、黑3种不同颜色的试管代替
不同颜色的纸杯（试管里为空气，并用橡皮塞密封，同时橡皮塞上插有三支初始温度相同的温度计）。将插有温度计的三支试管安置在100W灯泡周围，并确保每支试管离灯的距离相等，最后将以上装置固定在正方形的灯箱里（正方形灯箱起聚温作用，可有效的缩短实验时间），实验时，接通电源即可观察。 4、实验器材 1个灯箱、1个自制灯座、1个灯泡、3支用不同颜色的纸包裹的试管、3支温度计、3个橡皮塞、计时器。 5、实验原理及装置说明 实验原理：在相同的条件下，深色的物体比浅色的物体吸热能力强。 装置说明：中心位置为灯泡，周围是三支温度计，最外面是灯罩 6、实验过程 第一步：把带橡皮塞的温度计分别插入三支不同颜色的试管里（橡皮塞的位置保证在同一水平线上，这样温度计的玻璃泡处在试管的同一位置）。 第二步：把试管分别插入三个距离灯泡位置相同的圆孔（这样试管与灯泡是平行的，所以，试管离灯的距离都是相等的）。 第三步：记录不同颜色试管里温度计的初始温度。 第四步：接通电源的同时，开始计时，六分钟后观察不同颜色温度计的温度。