在五年级作业本《热在水中的传递》一课中,为了让学生更好的理解热对流实验效果,有这样一道拓展题:


上课的时候我也给学生做了这个实验,效果也很明显
冷水中含有红墨水,热水无色透明,当冷水在下,热水在上时,由于热上升,冷下降,并不会发生热对流,只有瓶口交界处发生了水分子微粒的运动,有颜色的变化。


当冷水在上,热水在下时,由于冷水比较重,热水比较轻,就会发生热对流。我们还可以通过亲手摸一摸的方式,让学生摸上方的冷水瓶,感受变热了,不仅通过肉眼观察,还通过亲手触摸都感知到了热对流。




但是这个实验做完,我在想红墨水装在冷水中是否会有不严谨之处?我的想法是:冷水在上,热水在下,墨水发生扩散是不是因为冷水更重才沉下来的?是冷水由于重力的影响,本身太重从而挤掉了原本热水的位置,而并不是热水主动上升。而且第一次实验时,冷水在下,热水在上,墨水不扩散,就是因为冷水本身在下,红墨水由于重力作用就是不会往上走。
如果把红墨水装在热水中会不会避免这个可能性出现?


这样的话,左图红墨水不发生扩散,热的红墨水不往下降,并不是不够重,而是热的流体会往上升,就能排除重力的干扰,右图红墨水向上扩散,体现了热的流体变轻,上升之后,发生的热对流。
不太成熟的想法,不知道对不对,期待各位老师和我探讨一下~