简易保温实验:热量小管家

热水倒进保温杯,很久都不会凉;冰棍裹上棉被,可以延缓融化。热量小管家,快来测试不同材料的“保暖”和“保冷”能力,探索隔热原理,学习如何留住温度!

游戏玩法介绍

游戏中提供几个相同的虚拟杯子作为容器,以及多种包裹材料:棉布、泡沫、铝箔、报纸、羊毛等。孩子需要将热水(或冰水)倒入杯子,然后用选定的材料包裹杯子。游戏会显示一个温度计,实时显示杯内水温的变化曲线。通过比较不同材料包裹下,水温下降(或上升)的速度,来判断其保温(保冷)效果。

孩子将探究:哪种材料保温效果最好?为什么蓬松的材料(如棉花)通常更保温?金属箔(铝箔)是让热量进去还是出来?理解隔热材料通过减少热传导(热量传递)来维持物体原有温度。

核心学习目标

1. 热传递感知:感知热量会自发地从高温处向低温处传递。

2. 隔热材料认知:认知某些材料可以减缓热传递,起到保温或保冷作用。

3. 对比实验方法:学习设置对照实验(一个包裹,一个不包裹)来比较效果。

4. 生活应用联系:将隔热原理与保暖衣物、冰箱、热水瓶等生活用品联系起来。

游戏难度分级

初级:测试单种材料
分别用棉布和铝箔包裹热水杯,观察并比较温度下降速度。

中级:探究材料厚度
测试同一种材料(如棉花)在不同厚度下的保温效果差异。

高级:复合材料测试
尝试将两种材料(如铝箔+棉花)组合使用,测试其综合保温效果。

专家:设计最佳方案
给定几种材料,为“长途运输冰淇淋”设计一个最有效的保冷包装方案。

家长互动指南

1. 厨房小实验:用毛巾、保鲜膜等包裹一碗热水,用手感受不同时间的热度差异。

2. 冬装原理讲解:解释羽绒服、毛衣为什么保暖,因为它们含有大量不流动的空气。

3. 建筑保温知识:简单介绍房屋墙壁中的隔热层、双层玻璃窗的作用。

4. 极地动物拓展:讲解北极熊厚厚的皮毛和脂肪如何帮助它们保温。

游戏特色功能

实时温度曲线:多条温度变化曲线同屏显示,便于直观对比。

材料特性说明:点击每种材料,会显示其导热系数的简单描述(如“很好”、“一般”)。

冷热双向测试:可进行热水保温测试,也可进行冰水保冷测试。

我的保温杯设计:自由组合材料,设计并命名自己的虚拟“超级保温杯”。

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