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红外热成像仪在中学物理教学中的应用
http://www.cnjyzb.net 2019-11-01 16:46:15 转载

一直以来,受限于实验器材的高昂成本,对于红外热像仪的应用,大部分是在本科的教学计划中才引进,而随着教学理念的不断提升,国内外素质教育的交流和学习,中学也越来越注重对于学生创新性教育和实践应用的培养,特别是在实验教学,物理兴趣班等,让学生尽早接触国际化实验器材,开拓新思维非常重要。FLIR菲力尔红外热成像非常荣幸可以提供给广大中学物理老师和学生一款物美价廉的高科技产品——FLIR ONE手机热像仪,从1999元的普通版到3299元的专业版PRO红外分辨率160*120,双十一菲力尔旗舰店年度最大优惠每满400-50仅需2899元,您就可以购买展开教学课题。FLIR ONE助力中学物理教学,让您几乎可以做无限种简单的实验,以下仅仅是客户提供的部分实验课题。

 

1. 寻找电路中的高功率电阻

五个相同的电阻(R1、R2、R3、R4、R5)按照不同的方式接入稳恒的直流电路判断哪一只电阻功率最大,当利用理论知识判断出R3功率最大后再用红外热像仪拍摄图像,可以看到R3电阻颜色最亮、温度最高、间接印证了R3功率最大。理论分析与实验验证相结合的方式会给学生留下更深刻的学习体验,相比用电压表与电流表测功率,用红外成像的方式更加方便直观。

2. 观察涡流发热的过程

在教学中教师经常用电磁炉来举例说明涡流在生活中的应用,这个实验的关键在于证明锅内能的增加来自于涡流而非热传递,实验中如果电磁炉面板温度高于锅的温度,说明这种加热方式属于热传递;如果锅的温度大于电磁炉面板的温度,说明这种加热方式属于涡流产生的焦耳热。以往有两种测温方式(1)直接用手触摸进行粗略对比;(2)用温度计测量。相较于上面这两种测量方式现在使用红外热成像仪也可以实现温度的对比,以颜色直观体现不同位置的温差,可以直接看出锅的温度比电磁炉面板高,以及哪个位置最先热起来。

3.材料热传递

将两块木头敲击在一起,教授学生摩擦力和动能的传递——板球运动采用的著名热点系统的原理。可以研究不同材料(如铜和锌)的加热,例如,将其与一块玻璃进行比较,并且可视化材料中的热传递,材料如何在不同温度下运转,以及热传递的速度。

菲力尔热像仪也适用于更复杂的实验,不过要基于学生的理论基础,比如大学可以用于物理,建筑,生物,光电,材料工程科学等各学科。

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