第一单元 烧水过程中的热传递（知识清单）科学人教鄂教版五年级上册

第一单元 烧水过程中的热传递（知识清单） 第一部分：知识梳理 第一课 壶是怎样传热的 1、加热水平的金属丝时，现象从加热点开始由近及远火柴依次掉落，证明热由温度高的部分沿着金属丝向温度低的部分移动；加热倾斜的金属丝时，从加热点开始由近及远火柴依次掉落，证明热由温度高的部分沿着金属丝向温度低的部分传递，而不受金属丝位置的影响。 2、将蜡均匀涂抹在铁片上，加热铁皮的一边时，观察到金属片上的蜡油从被加热的温度高的部分开始融化，向周围扩散。加热铁皮的中心时，观察到金属片上的蜡油从被加热的温度高的部分开始融化，然后向四周扩散。以上现象都证明了热从金属片温度高的部分向温度低的部分传递。 3、物体由于温度差别会发生热传递。给金属加热时，热沿着金属从温度较高的部分传向温度较低的部分，这种热传递的方式叫做热传导。 4、不同材料的导热性能不一样。容易传导热的物体是热的良导体，不容易传导热的物体是热的不良导体。 5、通常，金属的导热能力大于非金属，固体的导热能力大于液体，液体导热能力大于气体。 6、温度不同的两个物体靠在一起，热会自动地从温度高的物体传递到温度低的物体。 7、因为金属材料导热性好，所以做菜的锅和烧水的壶都用金属材料制成，其目的是在较短的时间内做好菜，烧好水，更加节约能源。而炳多是用橡胶、木头、塑料制成，这些非金属材料导热性差，所以不易烫手。 8、冬天外界的气温比较低，当用手去摸金属制品时，由于金属的导热性能比较好，所以热量从手迅速向金属制品传递，手的温度会迅速降低，而木制品的导热性能比较差，传递热量比金属制品的要少，因而用手摸金属制品比么木制品感觉更凉。 第二课 水是怎样热起来的 1、水不能像金属那样传热，因为金属是热的良导体，而水是热的不良导体。用酒精灯给水加热时，沉在烧杯底部的黑芝麻开始逐渐向上移动，而飘在水面上的木屑或纸屑开始逐渐向下移动，并重复这种上下循环移动，直至水烧开。 2、当对水加热时，水的温度上下分布不均匀，下面较热的水和上面较冷的水之间会发生循环流动，使水的温度逐渐均匀。这种热传递的方式叫做热对流。 3、将两个分别装有热水和冷水的小塑料袋，同时放入室温下的水中，会发现热水浮在温水的水面上，冷水沉在温水的水底里，说明热水比较轻；说明冷水比较重。 4、空气如果受热不均，下面较热的部分和上面较冷的部分也会产生相对流动。水和空气通过热传导传递的热很少，热对流是主要的传热方式。 5、当烧瓶颈部的水被加热到沸腾，瓶内的鱼儿仍然在水中游动，是因为在实验中，瓶颈处被加热，瓶颈处的水产生热对流，很快就沸腾了，但热水轻冷水重，沸腾的水在瓶颈，与下面的水不能形成热对流。而水的热传导速度很慢，所以尽管瓶颈处的水在沸腾，短时间内也不会影响到鱼所在处的水温。 6、因为粥浓稠，不易流动，从而不能形成热对流，因此加热粥时，要不停地搅动，从而使粥热得更快更均匀。 7、冬季用暖气取暖，暖气加热附近的空气，空气受热后上升，周围冷空气补充过来，再受热，再上升……就这样，室内空气在不断循环流动的过程中逐渐变暖。 第三课 炉火周围的热现象 1、能发出热量的物体都是热源，蜡烛的火焰、篝火、太阳、灯泡等都是热源。靠近燃烧的炉子时，我们会感到热。点燃蜡烛，手向火焰侧面靠近时感受到热。 2、热源有无遮挡物和热源的距离会影响蜡烛传递热的效果。 3、热源可以不依靠任何物体，直接向周围“发射”热，这种热传递的方式叫做热辐射。而热传导、热对流是需要通过固体、液体或气体进行热传递的。 4、太阳距离我们约有14960万千米，因为距离较远，且大段距离是“真空”，所以太阳所发出的热量通过热传导和热对流的方式传递到地球上的热量较少，它的热量主要是通过热辐射传递到地球上的。 5、当你在火炉边上时，会有灼热感；冬天打开电暖气或地暖时，周围温度上升。这些都是生活中的热辐射现象。 6、太阳能可以通过热辐射的方式向外界传递，虽然太阳离我们非常远，但是我们仍能感受到太阳发出的热，我们利用太阳能，可以做许多事情。人们利用太阳能将盐田中海水里的水分蒸发，留下粗盐；将太阳能聚集起来，可以获得火种；太阳能发电站；太阳能为共享单车智能锁提供电能；太阳能电源、太阳能路灯等。 第四课 保温与散热 1、在生产和生活中，有时需要减少热的传递，使物体的温度保持在一定的范围内，这就是保温，有时需要使热散失，加快热的传递，使物体的温度尽快地降下来，这就是散热。 2、生活中，人们用来保温的物品或材料大多使用热的不良导体制成，有的杯子是双层的，都大大降低了执传递所散失的热量，从而达到保温的目的。而衣服中蓬松的羽绒和棉花孔隙内有不流通的空气，而空气是热的不良导体，从而使温度得到保持，达到保温的目的。 3、要使冰块融化得慢一些，可以制作一个保温箱，在室温下可以减缓冰块融化的速度；或者降低冰块周围的温度，使冰块接受来自周围热传递的热量最小等方法。它的原理与保温的原理基本相同。 4、在窗户上安双层玻璃，房屋的墙壁增加保温层，冬天人们穿棉袄或羽绒服都是为了防止加快热传递，从而起到保温作用。 5、为了使一杯水快速地冷却，可通过借助热的良导体，或者与冷水、冰等物体接触，或者增大容器表面积等方法来加快热传导，通过水的流动或者吹风来加快热对流。 6、在生活中加快空气流通，使用热的良导体，增大散热面积；都是加快热的传递，从而达到散热的目的。 7、电子产品几乎无处不在。电子产品部件中大量使用集成电路，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致设备运行不稳，寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁，引起火灾。因此，人们采取了各种各样的方法给电子产品散热，根据需要开发研制出了各种导热材料用于散热。如导热黏结胶、导热胶垫、导热凝胶、导热石墨片、电扇辅助散热。 第二部分：典型例题讲解 综合探究题 1．小明在材料箱里找到甲、乙两种金属棒、想要用它们探究“不同金属的传热性能”，他将甲金属棒和乙金属棒焊接成一个边长相等的六边形金属环，上半部分较粗的是甲金属棒，下半部分较细的是乙金属棒，如图所示。然后分别在A、B、C、D、E这5个点上用蜡粘一根火柴，在O点用酒精灯加热。 (1)关于实验操作，下列做法中，正确的是（    ）。 A．在O点加热时，用酒精灯内焰加热 B．实验结束后，可以用手直接拿取金属环 C．用蜡粘火柴时，要保证蜡在每个点上涂抹均匀 D．熄灭酒精灯时用灯帽盖一次，又取下来 (2)观察到甲金属棒上火柴的掉落的顺序是 （填字母）；说明热是从金属棒温度 的地方传到温度 的地方，这种传热方式为 。 (3)用以上的材料可以比较甲乙两种金属的传热性能吗？为什么？想要比较甲乙两种金属的传热性能我们应该怎样改进呢？ 【答案】(1)C (2) ABC 高 低 热传导 (3)不可以。因为甲乙两种金属棒的横截面积不同，粗细不同，这会影响热传导的速度。改进方法：应该使用相同横截面积和长度的甲乙两种金属棒，这样传热性能的差异才能归因于金属的种类。 【分析】热是一种能量的形式，热能够从物体温度较高的一端向温度较低的一端传递，从温度高的物体向温度低的物体传递，直到两者温度相同。 【详解】（1）A．应该使用酒精灯的外焰加热，因为外焰的温度最高，加热效果最好。选项不符合题意； B．实验结束后，金属环会非常热，直接用手拿取可能会造成烫伤。应该使用坩埚钳或其他工具来夹取。选项不符合题意； C．用蜡粘火柴时，要保证蜡在每个点上涂抹均匀,这样可以确保火柴在各个点上固定得更加牢固，实验结果更加准确。选项符合题意； D．熄灭酒精灯时应该用灯帽盖住，等待灯帽冷却后再取下，以防止酒精蒸汽继续燃烧。选项不符合题意； 故选C。 （2）热在固体中的传递方向是有规律的，是从物体较热的一端传向较冷的一端。在一根金属棒的A、B、C处分别用蜡固定火柴，然后用酒精灯给金属棒加热，火柴掉落的顺序就是距离加热点由近到远的顺序，即ABC。说明热是从金属棒温度高的一端到金属棒温度低的一端，像这样的传热方式叫做热传导。 （3）不可以比较甲乙两种金属的传热性能。因为甲乙两种金属棒的横截面积不同，粗细不同，这会影响热传导的速度。在当前的设计中，无法确定是金属的种类还是横截面积影响了传热性能。 改进方法： 应该使用相同横截面积和长度的甲乙两种金属棒，这样传热性能的差异才能归因于金属的种类。可以将甲乙两种金属棒分别制作成相同尺寸的独立金属环，然后在相同条件下分别进行加热实验，比较火柴掉落的时间。 2．爸爸妈妈带着小何逛超市，想为家里买一把汤勺。超市里有塑料勺、钢勺、铜勺、木勺、铝勺五种汤勺。小何喜欢金灿灿的铜勺，妈妈喜欢钢勺，爸爸说这两种勺容易烫手，不建议她们买。为了弄明白哪一种汤勺容易烫手，小何做了下面的实验。 小何准备了粗细、长短一样的木棒、塑料棒、铜棒、钢棒、铝棒，分别在这5根棒子上固定好温度传感器，且保证固定点与棒子远端的距离一致。把这5根棒子同时放入盛有热水的烧杯中，测出的温度如下。 材料 木棒 塑料棒 铜棒 钢棒 铝棒 初始温度（℃） 23 23 23 23 23 3分钟后温度（℃） 24 25 52 30 43 (1)在上面的实验描述中，用“______”画出实验中需要改变的条件，用“ ”画出实验中需要保持不变的条件。 (2)由表中的数据可知，这五种材料中最容易传热的是 。像这样容易传热的物体叫作 。 (3)小何妈妈想买一个不容易烫手的汤勺，她应该选哪一种汤勺？ 我认为应该选择 ，依据是 。 【答案】(1)小何准备了粗细、长短一样的木棒、塑料棒、铜棒、钢棒、铝棒，分别在这5根棒子上固定好温度传感器，且保证固定点与棒子远端的距离一致。把这5根棒子同时放入盛有热水的烧杯中。 (2) 铜 热的良导体 (3) 木勺 木勺是热的不良导体 【分析】热传递的方式有热传导、热对流、热辐射。通过直接接触，将热从一个物体传递给另一个物体，或者从物体的一部分传递到另一部分的传热方法叫做热传导。热在传导时，热总是从温度较高处传到温度较低处。不同材料的物体传热的快慢不同，容易传热的物体是热的良导体；不容易传热的物体是热不良导体。 【详解】（1）该实验属于对比实验，实验中只改变一个条件，在上面的实验描述中，不同的材料：木棒、塑料棒、铜棒、钢棒、铝棒是改变的条件。不变的条件是粗细、长短一样；且保证固定点与棒子远端的距离一致。把这5根棒子同时放入盛有热水的烧杯中。 （2）观察数据得知，这五种材料中最容易传热的是铜，像这样容易传热的物体叫作热的良导体。传热最慢的是木棒，像这样容易传热的物体叫作热的不良导体。 （3）小何妈妈想买一个不容易烫手的汤勺，她应该选木勺，因为木棒传热最慢，属于热的不良导体。 5 学科网（北京）股份有限公司 $$