内容正文:
第一单元 烧水过程中的热传递(期中专项训练)
五年级科学上学期(人教鄂教版2017)
第一部分:知识回归
1.家庭中经常要烧开水,水烧开后需要保温。
2.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。
3.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。
4.传热的基本规律:金属>非金属,固体>液体,液体>气体。
导热性能比较为铁片>瓷片>玻璃片>木片>塑料片
5.烧水时,壶将热传递给了水,壶中的水会全部变热。
6.将两个分别装有热水和冷水的小塑料袋,同时放入室温水中(为了便于观察,将热水染成红色,冷水染成蓝色),热水浮在室温水的水面上,说明热水比较轻;冷水沉在室温水的水底里,说明冷水比较重。
7.当水的温度上下分布不均匀时,下面较热的水和上面较冷的水之间会发生循环流动,使水的温度逐渐均衡,这种热传递的方式叫做热对流。
8.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。
9.靠近燃烧的炉子时,我们会感到热。
10.手在靠近火焰时感受到热,能发出热的物体都是热源。蜡烛、火焰、篝火、太阳、灯泡等都是热源。
11.用温度计代替手测一测烛火周围的温度,温度计所测得的温度明显升高,说明蜡烛火焰所产生的热传递给了温度计。
12.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。
13.因为太阳距离地球的距离较远,所以太阳所发出的热量通过热传导和热对流的热量较少,主要是通过热辐射传递到地球上的。
14.在生产、生活中,有时需要保温,有时需要散热。
15.观察生活中,人们用来保温的物品和材料,所以说他们有什么特点,为什么会保温?
(1)来保温的物品或材料大多使用热的不良导体制成,减少热传导;
(2)的杯子是双层的,中间是真空的,减少热传导、热对流,阻挡热辐射;
(3)衣服中蓬松的羽绒和棉花,多孔隙内有不流通的空气,而空气是热的不良导体,不利于热传导;
(4)保温袋、保温瓶内为反光材料,可以将物体散发的热反射回去,减少热辐射。
第二部分:提升训练
一、选择题
1.外卖员一般将外卖餐食用泡沫箱装起来,这样做的目的是( )。
A.泡沫箱比较坚固
B.泡沫箱能降低温度
C.泡沫是热的不良导体,散热慢,可以使外卖餐食凉得慢些
2.铁锅的把手通常用塑料制作,是因为需要( )。
A.隔热 B.传热快 C.美观
3.下列物质适合用作散热材料的是( )。
A.塑料 B.铁 C.木材
4.下列物品中( )是热源?
A.锅 B.烛火 C.筷子
5.下列利用热辐射原理工作的是( )。
A.带木柄的汤勺 B.烧开水 C.太阳能热水器
6.下列物质中最适合用作散热材料的是( )。
A.塑料 B.陶瓷 C.铁
7.不同物质的传热性能不同,光脚踩在( )感觉最凉。
A.瓷砖 B.地板 C.地毯
8.以下关于热传递的方式,说法错误的是( )。
A.热可以从物体的某一部分传递到另一部分
B.热可以通过直接接触,从一个物体传递给另一个物体
C.两个物体不直接接触,热是没法从一个物体传递到另一个物体的
9.太阳距离我们约有14960万千米,太阳的热是通过( )方式传到地球上来的。
A.热传导 B.热对流 C.热辐射
10.以下材料,可以作为保温材料的是( )。
A.棉花 B.铜 C.铁
11.根据冷空气会下降的原理,夏天开空调应该将扇叶朝向( )。
A.房间上部 B.房间下部 C.房间中部
12.在研究几种材料的导热性能时,需要保持相同条件的是( )。
A.材料的形状一样 B.材料的颜色一样 C.材料的轻重一样
二、填空题
13.太阳的热不是通过 或对流的方式传到地球的。因为如果是这样,太阳与地球之间就应该具有某种 存在,而事实上没有。太阳的热是通过 的方式传递的。
14.容易传导热的物体,是热的 ;不容易传导热的物体,是热的 。
15.热传导中,热总是从温度较( )的部分传向温度较( )的部分。
16.当水的温度上下( )时,下面较热的水和上面较冷的水之间会发生( ),使水的温度逐渐( )。
17.热传递方式有 、热对流和 三种。
18.窗户上安上双层玻璃是为了 ,电脑风扇转动加快空气流动是为了 。
三、判断题
19.物体吸热的本领只与它的颜色有关。( )
20.铁片、玻璃片和塑料片的导热性能差不多。( )
21.热在空气中主要是靠对流的方式传递的。( )
22.如果需要保温,一般需要用热的良导体。( )
23.保温盒既能保存热的食物,也能保存冰块。( )
24.夏天,我们经常用吹电扇的方法帮助我们的身体散热。( )
四、连线题
25.连线题
黄金
陶瓷
热的良导体
玻璃
铁铜
热的不良导体
木材
水银
五、简答题
26.将两个分别装有热水和冷水的玻璃杯倒扣在一起,冷水在上,将中间塑料片抽出后,会有什么现象发生?
27.在装有水的烧杯中,放一些黑芝麻,用酒精灯加热烧杯,你观察到哪些现象?水是怎样传热的?
28.许多房屋的墙壁有保温层,这样做有什么好处?
29.寒冷的冬天,我们常常使用取暖器取暖。取暖器是怎样让整个房间变暖和的,你知道吗?请讲一讲其中的奥秘。
30.初冬的早晨,有时候会发现放到外面的车前窗玻璃上有一层白白的东西。你知道它属于哪种自然现象吗?这种自然现象的形成过程是怎样的?
六、实验题
31.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?
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第一单元烧水过程中的热传递(期中专项训练)
参考答案(含解析)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
B
C
C
A
C
C
A
题号
11
12
答案
A
A
1.C
【详解】泡沫是热的不良导体,其内部有很多细小的气孔结构,空气是热的不良导体,这些气孔阻碍了热量的传导,使得热量散失缓慢,从而能够让外卖餐食在较长时间内保持相对较高的温度,使餐食凉得慢些,符合外卖配送的需求。故选C。
2.A
【详解】铁锅的锅体是金属材质,导热性强,加热时锅体会迅速变烫。塑料的导热性差(即隔热性好),因此用塑料制作把手可以减少热量传递,避免使用时烫手。故选A。
3.B
【详解】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。塑料、木材都是热的不良导体,吸热慢,散热也慢,适合用作保温材料;铁是热的良导体,吸热快,散热也快,适合用作散热材料。
4.B
【详解】能够产生热量并不断向周围散出热量的物体,自身温度不变的物体属于热源。由此判断,烛火是热源,能够持续不断放出热量,温度不变;锅和筷子能够吸热、放热,但是温度会改变,不属于热源。故B选项正确。
5.C
【详解】热传递主要通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现,但是在实际的热传递过程中,往往多种传热方式并存。带木柄的汤勺是利用热传导原理工作的;烧开水利用热对流原理工作的;太阳能热水器是利用热辐射原理工作的。
6.C
【详解】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。塑料、陶瓷都是热的不良导体,吸热慢,散热也慢,适合用作保温材料;铁是热的良导体,吸热快,散热也快,适合用作散热材料。故选C。
7.A
【详解】不同的物体导热性能不同,热的良导体导热快散热也快。瓷砖是热的良导体,地板和地毯是热的不良导体。光脚站在瓷砖上,脚上的热量迅速传递给瓷砖,被瓷砖转移,所以感觉最凉。故选A。
8.C
【详解】热的传递方式主要有热传导、热对流和热辐射。热传导是指在物体即固体中传播的热能的传递,热可以从物体的某一部分传递到另一部分。热对流是指热能通过与物体表面接触的流体,从物体表面向外传递。热辐射是指物体不依靠介质,直接将能量发射出来,传给其他物体的过程。所以A和B选项的说法是正确的,C选项两个物体不直接接触,热是没法从一个物体传递到另一个物体的说法是错误的,因为可以通过热辐射的方式传递,故选C。
9.C
【详解】热辐射是物体不依靠介质,直接将能量发射出来,传给其他物体的过程,热辐射是远距离传递能量的主要方式。太阳距离我们约有14960万千米,太阳的热是通过热辐射方式传到地球上来的。
10.A
【详解】保温材料能起到保温作用是因为是热的不良导体,不容易散热。不同的材料具有不同的保温效果。我们一般选用导热性能差的材料作为保温材料。分析选项可知,棉花可以作为保温材料,是热的不良导体,铜、铁是热的良导体。
11.A
【详解】对流是冷、热不同的液体或气体相互对流传递热的。夏天使用空调降温时,向上吹冷风,冷空气下降,可以更好地形成空气对流,加快制冷速度。
12.A
【详解】对比实验,指设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究各种因素与实验对象的关系,这样的实验称为对比实验。用对比实验在研究几种材料的导热性能时,需要保持相同条件是材料的形状一样,故A正确,BC错误。
13. 传导 物质(介质) 辐射
【详解】太阳的热不是通过传导或对流的方式传到地球的。传导需要物质介质,比如金属棒的一端加热,热量会通过金属内部传递到另一端。对流是流体(液体或气体)中热量传递的过程,它依赖于流体的流动来传递热量。
如果太阳的热是通过传导或对流的方式传到地球的,太阳与地球之间就应该具有某种物质(介质)存在,而事实在太阳光到达地球的过程中没有这种物质(介质),所以太阳的热是通过辐射的方式传递的,辐射是热量以电磁波的形式传递的过程,它不需要物质介质,可以在真空中传播。
14. 良导体 不良导体
【详解】不同的材料导热性能不同。我们把容易导热的物体称为热的良导体,不容易导热的物体称为热的不良导体。像金属这样导热性能好的物体称为热的良导体;而像塑料、木头这样导热性能差的物体称为热的不良导体。
15. 高 低
【详解】通过直接接触,将热从一个物体传递给另一物体,或者从物体的一部分传递到另一部分的传热方法叫热传导;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。
16. 不均匀 循环流动 均匀
【详解】热对流是基本传热方式之一,液体或气体受热上升,遇冷下降,使冷热液体或气体相互混合。当水的温度上下不均匀时,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。
17. 热传导 热辐射
【详解】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。热传递主要通过热传导、对流和热辐射三种方式来实现。
18. 保温 散热
【详解】物体保温要尽可能减少热的传递,选用的材料应该是热的不良导体。楼房窗户安装内外层玻璃,中间的空气是热的不良导体,有利于保温,电脑风扇转动加快空气流动是为了散热。
19.×
【详解】物体吸热的本领与物体的颜色、材料、摆放角度有关。题目说法错误。
20.×
【详解】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,不善于传热的物质叫做热的不良导体。铁片导热性能最强,其次是玻璃片,再次是塑料片。
21.√
【详解】热传递是物理学上的一个物理现象,是指由于温度差引起的热能传递现象。热传递中用热量量度物体内能的改变。热传递主要存在三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。热在水中或空气中主要靠热对流的方式传递的。
22.×
【详解】热的不良导体导热慢、散热慢,不利于热量的传递,适用于保温的场合。热的良导体导热快、散热快,适合用于需要更好散热的场合。
23.√
【详解】保温的原理,其实是利用导热性很差的材料起到阻隔热量的散失。同样的材料,使用方法不同,可以得到不同的保温效果。保温箱是用来保温的,因此需要热的不良导体。保温盒既能保存热的食物,也能保存冰块。
24.√
【详解】在常温下,水会慢慢变成水蒸气飞散到空中,这种现象叫做蒸发。加热,增大蒸发面积,加快蒸发物态表面空气流速都能加快水的蒸发。夏天,我们经常用吹电扇的方法帮助我们的身体散热,这是通过加快蒸发物态表面空气流速的原理来加快水的蒸发。
25.
【详解】传热性强的物体称为热的良导体;传热性弱的物体称为热的不良导体。黄金、铁铜、水银传热性强是热的良导体;陶瓷、玻璃、木材传热性弱是热的不良导体。
26.冷水和热水混合得很快,最终两玻璃杯内水的温度相同。
【详解】当把冷水放于上方时,较重的冷水会下沉,冷水和热水混合得很快。热水温度降低,冷水温度升高。最终两玻璃杯内水的温度相同。当水的温度上下分布不均匀时,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作热对流。
27.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,直到水沸腾后黑芝麻又沉在杯底。当加热时,水的温度上下分布不均匀时,下面较热的水和上面较冷的水之间会发生循环流动,从而传递热量。
【详解】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,直到水沸腾后黑芝麻又沉在杯底。水是通过热对流来传热的。当水的温度上下分布不均匀时,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作热对流。
28.保温层可以提高房屋的能源效率,减少对环境的影响,提高室内舒适度和墙体的使用寿命。
【详解】许多房屋的墙壁有保温层,这样做的好处如下:1. 保温层可以减少能量损失,降低供暖和制冷的能量消耗,从而节省能源和费用。2. 保温层可以提高房屋的保温性能,使室内温度更加稳定,减少冬季供暖和夏季制冷的负荷,提高室内舒适度。3. 保温层可以减少墙体表面的结露,防止水汽渗透,从而保护墙体不受潮湿和腐蚀的侵害。4. 保温层可以减少墙体的热传递,从而降低墙体的温度梯度,减少墙体的热膨胀和冷缩,从而延长房屋的使用寿命。因此,保温层可以提高房屋的能源效率,减少对环境的影响,提高室内舒适度和墙体的使用寿命。
29.取暖器周围的空气先热起来;房间里上部空气的温度会比下部空气的温度高一些;取暖器周围的空气先热起来,热空气上升,房间里上部的冷空气下降变热,冷、热空气的相对流动使房间里的空气全部变热。
【详解】热在空气中主要是以对流的形式传递,热空气上升,冷空气下降。冬天,我们在房间里使用取暖器时,取暖器周围的空气先热起来。接着,这部分很热的空气会上升,周围比较冷的空气会下降,也就是房间里上部空气的温度会比下部空气的温度高一些。取暖器周围的空气先热起来,热空气上升,房间里上部的冷空气下降变热,冷、热空气的相对流动使房间里的空气全部变热。
30.是霜。因为在天气晴朗的夜晚,当气温急剧降低到0°C以下时,接近窗玻璃的水蒸气会在玻璃表面凝结成冰晶,这就形成了霜。
【详解】水由液态到气态叫作汽化,是一个吸热过程;水由气态到液态叫作液化,水蒸气直接到固态叫作凝华。初冬的早晨,有时候会发现放到外面的车前窗玻璃上有一层白白的东西,这就是霜。霜是夜晚气温低于0°C条件下,空气中的水蒸气受冷直接凝华成固态的冰。
31.(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。
(
答案
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