探究得到更多光和热的实验装置

摘要

探究得到更多光和热的实验装置，包括光源、温度传感组件、光线传感组件和设在光源下方的转轴，所述光线传感组件包括设在转轴上的光伏板和与光伏板输出端连接的执行机构，所述温度传感组件包括若干设在转轴上的温度探头、套在温度探头上的吸热套和与温度探头连接的温度计，不同温度探头上的吸热套颜色不同，所述温度探头和光伏板位于转轴相对两侧并通过转轴切换与光源的关系。通过转轴的转动切换实验内容，通过转轴切换光伏板与光线的角度，整体实验装置成本低、制作简单，效果明显，便于推广应用。

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学实验器材，尤其是探究得到更多光和热的实验装置。

背景技术

教育科学出版社出版的小学五年级上册第二单元第六课《怎样得到更多的光和热》。从教材的地位看，该课程介于《光与热》和《做一个太阳能热水器》两课之间，在教学上起承上启下的作用。教学重点与难点为探究物体颜色与吸热的关系，判断光照角度与吸热的关系。探究物体颜色与吸热的关系，教材给出的实验环境是阳光照射不同颜色的纸袋，导致温度计温度升高，进而观察十分钟之内的温度变化情况，在实践中我们发现光源来自于太阳，这就导致实验受天气影响很大，实验需要在户外开展，又不利于课堂的组织，实验耗时长，效果也不明显。探究光照角度与吸热的关系，光照角度对于学生来说比较难把握。根据小学科学课程标准，学生的认知水平和探究能力，设计的实验装置需满足学生喜欢玩中学，学中玩的心理特点。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供探究得到更多光和热的实验装置，作为教具，成本低、制作简单，效果明显，便于推广应用。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：探究得到更多光和热的实验装置，包括光源、温度传感组件、光线传感组件和设在光源下方的转轴，所述光线传感组件包括设在转轴上的光伏板和与光伏板输出端连接的执行机构，所述温度传感组件包括若干设在转轴上的温度探头、套在温度探头上的吸热套和与温度探头连接的温度计，不同温度探头上的吸热套颜色不同，所述温度探头和光伏板位于转轴相对两侧并通过转轴切换与光源的关系。探究物体颜色与吸热的关系：通过转轴的转动将温度探头旋转至位于光源的正下方位置，而光伏板则背对光源，用光源来代替太阳发光发热，可以不受天气影响随时随地做实验，用不同颜色的吸热套上温度探头，代替不同颜色的纸袋，有利于控制变量，用温度计实时显示吸热套的温度，每隔一段时间拍下各个温度探头对应的温度计的读数变化，整理分析，就会发现深色物体比浅色物体吸热多，升温快。探究光照角度与吸热的关系：通过转轴的转动将光伏板旋转至位于光源的正下方位置，而温度探头则位于光伏板的背面下方，用光源来代替太阳发光发热，可以不受天气影响随时随地做实验，通过转轴将光伏板旋转至与光线垂直、倾斜、平行，观察执行机构的动作，经过多次的实验，就会发现，当物体垂直于光线的角度时吸收的热量是最多的。

作为改进，光和热实验装置还包括实验箱，所述光源、转轴、光伏板和温度探头设在实验箱内，所述光源设在实验箱的顶部。

作为改进，所述实验箱上设有用于遮挡光源光线向外照射的挡光板。

作为改进，所述光源为灯泡。

作为改进，所述执行机构为风扇。

作为改进，所述温度计为电子温度计。

作为改进，所述转轴通过电动或手动方式驱动。

作为改进，所述转轴上设有用于衬托吸热套颜色的白色背景垫。

作为改进，所述光源具有调节亮度的调光开关。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

用灯泡来代替太阳发光发热，可以不受天气影响随时随地做实验，用不同颜色的吸热套上温度探头，代替不同颜色的纸袋，有利于控制变量，用电子温度计来代替液体温度计，读数更加直观准确，通过转轴的转动切换实验内容，通过转轴切换光伏板与光线的角度，整体实验装置成本低、制作简单，效果明显，便于推广应用。

附图说明

图1为探究光照角度与吸热的关系的示意图。

图2为探究物体颜色与吸热的关系的示意图。

图3为实验装置侧面示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至3所示，探究得到更多光和热的实验装置，包括实验箱1、光源、温度传感组件、光线传感组件和设在光源下方的转轴2。

如图1至3所示，所述光源为灯泡3，所述灯泡3设在实验箱1内的顶部中间位置，灯泡3配有电源开关和调光开关，打开电源开关即可开始做实验，通过调光开关可以调节灯泡3的亮度，进而调节光线强度。

如图1至3所示，所述转轴2可以用塑料水管制成，所述转轴2横跨在实验箱1内，且转轴2位于光源的正下方位置，转轴2的一端伸出实验箱1外形成手柄7，通过手动摇动手柄7即可带动转轴2旋转。

如图1至3所示，所述光线传感组件包括设在转轴2上的光伏板5和与光伏板5输出端连接的执行机构；所述光伏板5固定在转轴2上，通过转轴2的转动可以使其与光源的光线呈垂直、倾斜和平行；所述执行机构为设在实验箱1外的风扇，光伏板5将光能转换为电能后驱动风扇，光伏板5在不同状态下获得到的能量不同，具体可以通过风扇的输出进行直观体现。

如图1至3所示，所述温度传感组件包括若干设在转轴2上的温度探头9、套在温度探头9上的吸热套8和与温度探头9连接的温度计；不同温度探头9上的吸热套8颜色不同，本实施例一共设置五个温度探头9，分别对应五种颜色的吸热套8，分别为白色、黄色、红色、蓝色和黑色，颜色用深有浅，便于实验的开展；所述温度探头9设在转轴2上且位于光伏板5相对的一侧，温度探头9位于光伏板5的背面，五个温度探头9呈一字排列，且转轴2上设有用于衬托吸热套8颜色的白色背景垫10；本实施例的吸热套8可以用吸管制成，将剪短的吸管套在温度探头9上即可，用不同颜色的吸管套上温度探头9，代替不同颜色的纸袋，有利于控制变量；所述温度计为电子温度计，用电子温度计来代替液体温度计，读数更加直观准确。

如图1所示，所述实验箱1由透明亚克力板拼接而成，整体呈透明，学生能够观察实验箱1内部情况；实验箱1的顶部上部设有遮光板4，用遮光板4遮住灯泡3发出的强光，保护同学们的视力不受伤害；实验箱1的侧侧面设有开孔，便于将实验器材放入实验箱1内；所述温度计设在实验箱1正面，便于学生观察。

探究物体颜色与吸热的关系：通过转轴2的转动将温度探头9旋转至位于光源的正下方位置，而光伏板5则背对光源，用光源来代替太阳发光发热，可以不受天气影响随时随地做实验，用不同颜色的吸热套8上温度探头9，代替不同颜色的纸袋，有利于控制变量，用温度计实时显示吸热套8的温度，每隔一段时间拍下各个温度探头9对应的温度计的读数变化，整理分析，就会发现深色物体比浅色物体吸热多，升温快。探究光照角度与吸热的关系：通过转轴2的转动将光伏板5旋转至位于光源的正下方位置，而温度探头9则位于光伏板5的背面下方，用光源来代替太阳发光发热，可以不受天气影响随时随地做实验，通过转轴2将光伏板5旋转至与光线垂直、倾斜、平行，观察执行机构的动作，经过多次的实验，就会发现，当物体垂直于光线的角度时吸收的热量是最多的。