热水瓶的保温效果与盛水量的关系

一：背景

在物理小组活动时，老师问我们一个问题：你们知道热水瓶的保温性能与热水瓶的质量有关，那你们知道它还与盛水量有关吗？你们想知道它们之间有什么关系吗？

二：猜想与假设

根据生活经验，我们猜想“盛水量越少，保温性能越差。”

三：制定探究计划

在制定研究方案的时候，石鹏同学认为：要做这个实验就必须用同一个热水瓶，因为不同的热水瓶的保温性能是不一样的。我和勘雅君同学却认为：用同一个热水瓶做实验，虽然保温性能相同，但不能在同一时间里把实验完成。环境温度的不同对实验结果也会造成影响。我们各持己见，互不相让。最后决定分成两组分别实验。

我和勘雅君同学的实验方案是采用多个热水瓶同时测量的方法，我们认为热水瓶的保温性能也很关键，所以特意从学校总务处借来了10个新的热水瓶，并做了保温性能的测试，最后从中选取了8个热水瓶作为实验用具。

三：探究的实施

我们的实验一天完成。早7：30到校后打8壶开水，测量出水的初温，并做好记录。然后依次从热水瓶中倒出不同量的水，使每瓶里的水量比上一瓶减少0.1升。下午6：00放学时再做第二次温度的测量和记录，中间的测量间隔为10.5小时。

实验数据记录表

10.5小时（h）热水瓶的容积2升

次数

1

2

3

4

5

6

7

8

装水的体积（L）

2.0

1.9

1.8

1.7

1.6

1.5

1.4

1.3

水温

初温（℃）

98

末温（℃）

84.5

85.5

83

81.5

79

78

76.5

74

10小时温差（℃）

13.5

12.5

15

16.5

19

20

21.5

24

将数据输入EXCEL，利用EXCEL描绘出温度变化量与瓶内热水量的关

系图像如图1所示：

图1盛水量与保温性能的关系分析图

四：分析与论证

从温度变化与盛水量关系图像可以看出，除热水体积是1.9升外，随着热水瓶内水的体积逐渐减少，水在10.5小时内的温度下降量逐渐增大，至于1.9升时的情况有可能是此热水瓶的保温性能比其它热水瓶强，也可能出了其它问题，我们会做进一步研究。从总体情况可以得出以下结论：“热水瓶内的热水量越少，热水瓶的保温效果越差。”

五：合作与交流

我们和另一小组的实验结果作了比较，并与城关八中梁学军老师的实验结果作了比较，发现除数据不同之外，结论是完全一致的。