黑白物体吸热能力实验装置的改进

王帮权

1 改进实验装置的原因

教科版5年级上册《怎样得到更多的光和热》一课中物体的颜色与其吸热程度关系这一内容，教材建议用黑色的纸袋和白色的纸袋包裹着温度计，把纸袋放在太阳下观察温度计的温度变化，得出物体的颜色与其吸热程度之间的关系。这一实验在实际操作过程中存在以下困难。

（1）实验要求在阳光充足的条件下进行，但本课在第2单元第6课，按教学进度大约在10月中下旬上本课，这时天气已经开始转凉，纸袋经过长时间的照射后温度变化也不明显。

（2）实验干扰因素多，受纸袋本身与地面的接触程度、开口大小、是否有风等因素影响。

2 实验器材

1个去掉上下底的圆柱形透明塑料筒、2只型号相同的温度计、15 cm左右的细木棒（铅笔或一次性木筷均可）、细线、短蜡烛、蜡烛底座、小刀、打火机、铁架台、少许油漆等。

3 实验装置简介

（1）把1个圆柱形透明塑料筒去掉上下底。

（2）找1根木棒（铅笔或一次性筷子均可），截成比圆柱形透明塑料筒口直径长2～4 cm的一段，作为悬挂温度计的支架。

（3）实验前把2只型号相同的温度计的液泡用黑色油漆和白色油漆分别涂成黑色、白色，待油漆晾干后，用细线把温度计固定在木棒上，再把木棒固定在铁架台上。这种方法稳定性好，便于调节温度计的高度和进行实验操作。

（4）用一个剪下的塑料瓶盒盖当作蜡烛底座，既用来固定蜡烛，又防止蜡烛油滴在桌面上。

4 实验操作过程

（1）将玻璃液泡已涂好黑、白油漆的两只温度计用细线固定在木棒上，再将木棒固定在铁架台上，把两只温度计放进塑料圆筒中，让两只温度计与圆筒的中心距离相等，记录此时温度计的度数。如图1所示。

（2）用打火机把短蜡烛底部烤融化后固定在蜡烛底座正中间，放到透明塑料筒罩底部的正中间，注意让蜡烛火焰与黑、白液泡的距离、高度一致。如图2所示。

（3）1 min后，观察2只温度计温度的变化情况，并记录下来。观察比较发现黑色玻璃泡的温度计比白色玻璃泡的温度计温度高3～5 ℃，由此证明黑色物体比白色物体吸收辐射热的能力强。

5 实验装置创新点

（1）用蜡烛光模拟太阳光，不受天气等因素的影响，在室内外都能安全进行。

（2）把温度计的玻璃泡涂成黑、白色来代替生活中的黑白物体，直接通过温度计的温度变化数据得出结论，既简单、直观，又准确。

（3）把温度计悬挂在支架上固定，能很好地控制“黑白物体与蜡烛火焰等距离”这一相同条件。

（4）把实验装置放在透明塑料筒内，避免了风的影响，避免了观察温度时呼吸气流影响到火焰的晃动，以致影响到温度的变化。

（5）也可以把温度计的玻璃泡涂成其他的颜色来进行不同颜色吸热能力的实验探究。