内容正文:
第一单元冰淇淋冷藏箱(知识清单)
第一部分:知识巩固
第1课 热传递
1.物体由于温度差别会发生热的传递,在给金属加热时,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。
2.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。
传热的基本规律:金属>非金属,固体>液体,液体>气体。
3.导热性能比较为铁片>瓷片>玻璃片>木片>塑料片
4.不同材料传热快慢不同,金属等传热性强的物体称为热的良导体;塑料、木头、空气、水等传热性弱的物体称为热的不良导体。热的不良导体适合做隔热材料。
5.我们周围很多物品都用到了热的良导体和不良导体,其目的是加快或减缓热传递,使我们的生活更舒适。
第2课 热的传递方式
1.给灯泡通上电,一两分钟后,手慢慢靠近灯泡,手感觉变热了。这时灯泡将热传递给手的主要方式是热辐射。
2.热在水中的传递:水中泡好的茶叶一开始是沉在水底的,加热一会儿后,开始向上升起,再从四周落下,回到杯底,然后继续循环翻滚。这说明热在水中是通过上下循环、相对流动的方式传递的。所以热对流是热在水中的主要传递方式。
3.暖气片的工作原理:暖气片周围的空气受热以后,体积膨胀变轻,就会向上升,而周围的冷空气比热空气的密度大,就会流动过来补充,然后受热之后再向上升……这样循环往复(热对流),整个房间的空气都会变热。
4.热在固体中的传递:在一根金属条表面均匀涂上蜡,然后将金属条固定在支架上。用火加热金属条的中部,金属条上的蜡从中部受热部分开始熔化,然后向两端依次熔化。
5.热传递的三种方式
(1)热不接触物体从热源直接散发出去的方式叫热辐射。
(2)热在液体和气体内部通过流动传递的方式叫热对流。
(3)热通过相互接触从温度高的物体传向温度低的物体,或者从物体温度高的部分传向温度低的部分的方式叫热传导。
6.“保温”是指尽可能地阻止热在物体间传递。要想让冰淇淋融化得慢,冷藏箱的保温效果要好,才能够有效阻碍外面的热传递给里面的冰淇淋。
7.制作冷藏箱时,不仅要考虑保温效果,还要综合考虑牢固、便携、美观、成本低等多个因素。
第3课 材料与保温
1.常用的锅都用金属材料,这是因为金属材料的导热性好,食物熟得快。锅把儿
都用塑料或者木材,这是因为塑料、木材的导热性差,可以避免烫到手。
2.棉被里的棉絮疏松多孔,里面有许多不流动的空气,因为空气是热的不良导体,所以相同时间内,裹上棉被的冰块比不裏棉被的冰块温度上升得慢。
3.将相同大小的木勺、塑料勺和金属勺放入盆中。在勺柄的相同位置放同样多的黄油,然后向盆中加入热水。金属勺上的黄油熔化得最快,其次是塑料勺,木勺上的黄油熔化得最慢。
4.不同材料的导热性是不同的。像铜、铁、铝这样导热性好的物体叫热的良导体;像木头、塑料这样导热性不好的物体叫热的不良导体。
5.科学上使用“导热系数”来描述物质的导热性。木材的导热系数一般不太高。泡沫塑料的导热系数更低,还好加工,只是不太坚固。真空绝热板的导热系数最低,但价格很贵。
6.羽绒服不会产生热量,但冬天穿上羽绒服会感觉很暖和。这是因为羽绒服是热的不良导体,可以减慢散热。
第4课 结构与保温
1.在生产、生活中,有时需要保温,有时需要散热。
2.单层玻璃由于内外表面温差较大,加上玻璃内外的空气都可以对流,热传导速
度较快。双层玻璃每层玻璃内外表面的温差都相对减小,加上采用合适的间隔可以有效防止夹层中空气的对流,静止的空气是热的不良导体,因此保温效果大大增加。
3.保温瓶的原理
(1)保温瓶的软木塞是热的不良导体,减慢了热的传导。
(2)双层结构的夹层被抽成真空,最大限度地减少了热传导和热对流。
(3)双层结构的夹层内部表面有银镀层,尽可能地阻止了热辐射。
4.冷藏箱的保温效果与材料的导热性、冷藏箱的结构、冷藏箱的颜色等有关。
第5课 制作冷藏箱
1.保温箱的材料:①选用热的不良导体②选用易加工的材料③选用废旧材料
保温箱的结构:①采用双层容器②缩小内胆外部面积
保温箱的携带:①尽量缩小体积②采用拆装式
2.制作冰淇淋冷藏箱
(1)要分工合作,每个同学都要参与冷藏箱的制作。
(2)要根据设计图来制作冷藏箱,如果在制作过程中发现需要改进的地方,要通过小组成员讨论后,先修改设计图,再修改冷藏箱,要使设计图和制作的冷藏箱保持一致。
3.比赛:哪个小组制作的冷藏箱保温效果最好
(1)冰块要同时从同一个冰柜里拿出来放到冷藏箱里,这样它们一开始的温度一样。
(2)每个冷藏箱要装同样多的冰块,同时放在阳光下。
(3)一段时间后,冷藏箱内冰块的温度越低,说明冷藏箱的保温效果越好。
(4)除了从保温、坚固、便携、美观、成本等角度评价我们的作品,还可以从能否接受别人意见、是否乐于介绍自己的经验、是否积极向别人提出建议等方面对自己和同学进行评价。
第二部分:实验探究题
1.在一次探究实践活动中,小科在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根小木棒,小木棒都向下悬挂,再将铁丝固定在铁架台上,然后用酒精灯给铁丝的一端加热,如题图所示。
(1) 该实验装置用于探究____。
A.金属是否有热胀冷缩的特性
B.蜡的熔化与温度的关系
C.热在金属中是怎样传递的
(2)在加热铁丝的过程中,小科发现当①号小木棒掉落时,其他小木棒没有掉落,说明____。
A.①号处升温快,温度最高
B.①、②、③、④位置温度一样
C.①号处的蜡较少
(3)小科发现小木棒掉落的顺序是①→②→③→④,说明热会从 的地方传到 的地方。 (以上两空均选填“温度高”或“温度低”)
(4)小科进一步研究发现把铁丝换成铜丝,其他不变,小木棒掉落更快,这说明 。
【答案】(1)C (2)A (3)温度高;温度低
(4)铜的导热性能比铁好。
【解析】【分析】(1)在该实验中,用酒精灯给铁丝的一端加热,通过观察每隔一定距离用蜡粘上的小木棒掉落的情况,可以判断热量在铁丝中的传递情况。如果离加热端近的小木棒先掉落,离加热端远的小木棒后掉落,就说明热是从温度高的一端向温度低的一端传递的,所以该实验装置用于探究热在金属中是怎样传递的。而实验中并没有涉及金属热胀冷缩的相关观察和测量,也不是主要探究蜡的熔化与温度的关系,主要目的是探究热在金属中的传递,故C正确。
(2)在加热铁丝的过程中,热会从加热端沿着铁丝向另一端传递。当①号小木棒掉落而其他小木棒没有掉落时,是因为①号小木棒距离加热端最近,热传递到①号处的速度最快,①号处升温快,温度最先达到能使蜡熔化的程度,所以①号小木棒先掉落,这说明①号处升温快,温度最高,故A选项正确。
(3)小科发现小木棒掉落的顺序是①→②→③→④,说明热会从温度高的地方传到温度低的地方。 在该实验中,铁丝一端被加热,靠近加热端的位置温度更高,离加热端越远温度相对越低。热传递的规律是热量自发地从温度高的区域向温度低的区域传递,所以会出现①号小木棒先掉落,然后依次是②、③、④号小木棒掉落的现象,这清晰地表明了热传递的方向是从温度高的地方传到温度低的地方。
(4)小科进一步研究发现把铁丝换成铜丝,其他不变,小木棒掉落更快,这说明: 不同材料的导热性能不同:铜和铁是两种不同的金属材料,在相同的加热条件下,铜丝能使小木棒更快掉落,表明铜丝比铁丝的导热速度更快,即铜的导热性能比铁好。
2.热传递实验。
(1)加热水的过程中,石棉网的作用是 ( )。
A.加快水加热的速度
B.使酒精灯的火焰更大
C.使烧杯受热均匀
(2)下列示意图中(圆点为加热点),能正确反应热在石棉网内传递过程的是 ( )。
A. B. C.
(3)热在水中的传递方式,称为( )。
A.热传导 B.热对流 C.热辐射
(4)下列示意图中(黑点为加热点),能正确反映热在水中传递过程的是( )。
A. B. C.
【答案】(1)C(2)C(3)B (4)B
【解析】【分析】(1)石棉网是由石棉纤维制成的,它具有良好的隔热和导热性能。在加热水时,将烧杯放在石棉网上,能使酒精灯火焰的热量均匀地传递到烧杯底部,避免烧杯局部过热而破裂,从而使烧杯受热均匀,所以C选项正确。
(2)热传递有热传导、热对流和热辐射三种方式,在石棉网内主要是通过热传导的方式传递热量。 热传导是指热量通过直接接触的物体从高温部分传递到低温部分。当对石棉网的某一点(圆点为加热点)进行加热时,热量会从加热点向周围逐渐传递,呈现出以加热点为中心向四周扩散的趋势。 在石棉网内,热量从温度高的加热点向温度低的周围区域传递,所以热传递的过程应该是从加热点向四周扩散传递的。
(3)热对流是指流体(气体或液体)中温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递过程。在水中,当对水的某一部分加热时,这部分水受热膨胀,密度变小而上升,周围较冷的水密度大则会流过来补充,这样就形成了水的流动,在水的流动过程中,热量得以传递,这就是热对流。所以热对流是热在水中的主要传递方式,B选项正确。
(4)当对水的某一部分进行加热时,被加热部分的水温度升高,体积膨胀,密度变小,会向上运动;而周围较冷的水,密度较大,会流过来补充,形成水的循环流动。
3.下列是三种不同材料做成的杯子,倒入同样多相同温度的热水。
(1)三个杯子中, 号杯子是热的良导体, 和 号杯子是热的不良导体。
(2)传热快、散热也快的是 。
(3)三个杯子里装入同样多温度相同的热水,10分钟后凉得最快的是 号杯子。
【答案】(1)1;2;3 (2)金属杯 (3)1
【解析】【分析】(1)不同的物体传导热的本领是不同的。善于传热的物质叫做热的良导体,吸热快,散热也快;不善于传热的物质叫做热的不良导体,吸热慢,散热也慢。金属属于热的良导体,吸热快,散热也快;塑料、陶瓷属于热的不良导体,吸热慢,散热也慢。所以1号金属杯是热的良导体,2号陶瓷杯和3号塑料杯是热的不良导体。
(2)金属属于热的良导体,吸热快,散热也快,所以金属杯传热快、散热也快。
(3)1号金属杯是热的良导体,2号陶瓷杯和3号塑料杯是热的不良导体。所以三个杯子里装入同样多温度相同的热水,10分钟后凉得最快的是1号杯子。
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