正確答案:
一:背景
在物理小組活動時,老師問我們一個問題:你們知道熱水瓶的保溫性能與熱水瓶的質量有關,那你們知道它還與盛水量有關嗎?你們想知道它們之間有什麼關係嗎?
二:猜想與假設
根據生活經驗,我們猜想「盛水量越少,保溫性能越差。」
三:制定探究計劃
在制定研究方案的時候,石鵬同學認為:要做這個實驗就必須用同一個熱水瓶,因為不同的熱水瓶的保溫性能是不一樣的。我和勘雅君同學卻認為:用同一個熱水瓶做實驗,雖然保溫性能相同,但不能在同一時間裡把實驗完成。環境溫度的不同對實驗結果也會造成影響。我們各持己見,互不相讓。最後決定分成兩組分別實驗。
我和勘雅君同學的實驗方案是採用多個熱水瓶同時測量的方法,我們認為熱水瓶的保溫性能也很關鍵,所以特意從學校總務處借來了10個新的熱水瓶,並做了保溫性能的測試,最後從中選取了8個熱水瓶作為實驗用具。
三:探究的實施
我們的實驗一天完成。早7:30到校後打8壺開水,測量出水的初溫,並做好記錄。然後依次從熱水瓶中倒出不同量的水,使每瓶裡的水量比上一瓶減少0.1升。下午6:00放學時再做第二次溫度的測量和記錄,中間的測量間隔為10.5小時。
實驗數據記錄表
10.5小時(h)熱水瓶的容積2升
次數
1
2
3
4
5
6
7
8
裝水的體積(L)
2.0
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
水溫
初溫(℃)
98
末溫(℃)
84.5
85.5
83
81.5
79
78
76.5
74
10小時溫差(℃)
13.5
12.5
15
16.5
19
20
21.5
24
將數據輸入EXCEL,利用EXCEL描繪出溫度變化量與瓶內熱水量的關
系圖像如圖1所示:
圖1盛水量與保溫性能的關係分析圖
四:分析與論證
從溫度變化與盛水量關係圖像可以看出,除熱水體積是1.9升外,隨著熱水瓶內水的體積逐漸減少,水在10.5小時內的溫度下降量逐漸增大,至於1.9升時的情況有可能是此熱水瓶的保溫性能比其它熱水瓶強,也可能出了其它問題,我們會做進一步研究。從總體情況可以得出以下結論:「熱水瓶內的熱水量越少,熱水瓶的保溫效果越差。」
五:合作與交流
我們和另一小組的實驗結果作了比較,並與城關八中梁學軍老師的實驗結果作了比較,發現除數據不同之外,結論是完全一致的。