第一单元 小小设计师（知识清单）科学粤教粤科版六年级下册

该小学科学“小小设计师”单元知识清单系统梳理设计流程、材料特性、仿生设计等核心内容，通过思维导图构建知识框架，分课解析核心概念、实践应用与反思评价，搭建从基础认知到创新设计的递进式学习支架。 清单以“需求-设计-优化”为主线组织知识，如回形针结构分析结合杠杆原理培养科学思维，保温饭盒改造实验强调动手与数据记录提升探究实践能力。含实验探究题及参考答案，教师可精准教学，学生通过反思评价表自主检测，助力高效学习。

第1单元 小小设计师（知识清单） 粤教粤科版 第一部分：思维导图 第二部分：知识巩固 第1课 巧妙的设计 核心概念 好的产品设计需经过构思、制作、改进等环节，通过优化结构满足实用需求，许多日常用品的巧妙设计都源于对生活需求的精准把握。 常见物品的设计智慧 1.回形针的设计： 结构特点：由一段铁丝弯折而成，结构简单，重量轻、体积小。 核心优势：相比铁夹，更轻便、成本低，能灵活夹紧少量纸张且不损伤纸张。 工作原理：利用铁丝的弹性形变产生夹紧力，贴合纸张表面实现固定功能。 2.指甲钳的设计： 关键结构：弧形刀口、省力杠杆结构。 设计巧思：弧形刀口贴合指甲形状，剪切更顺畅；杠杆结构降低操作力度，使用更便捷。 设计与生活的关系 1.设计的核心目标：满足人们的生活需求，解决实际问题，提升使用体验。 2.设计的基本流程：观察生活中的痛点→构思解决方案→制作产品原型→测试使用→优化改进。 3.案例分析：查阅日常用品（如雨伞、拉链、削皮器）的发明过程，分析其设计如何应对原始需求（如雨伞解决雨天出行淋雨问题，拉链解决衣物、箱包闭合不便问题）。 实践与应用 1.动手制作：用铁丝模仿回形针的结构，尝试制作简易回形针，测试其夹紧纸张的效果。 2.观察探究：选取3种身边的日常用品（如牙刷、剪刀、水杯），记录其结构特点，分析设计与用途的关联。 反思与评价 1.核心要点：结构决定功能，巧妙的设计能以简洁的结构高效满足需求，设计过程需持续优化。 2.评价标准：①能描述回形针、指甲钳的设计巧思；②能说出设计的基本流程；③能完成简易回形针制作；④乐于观察分析身边物品的设计逻辑。 拓展与迁移 针对某一日常用品（如铅笔、书包），思考其现有设计的不足，提出1-2点改进构思，说明改进后的优势。 第2课 不一样的饮水瓶 核心概念 饮水瓶的设计需贴合使用者的实际需求，不同材料、功能、款式的饮水瓶，是为满足不同场景、人群的使用需求而研发的。 饮水瓶的分类与特点 1.按材料分类： 塑料水瓶：轻便、成本低、颜色多样，但耐热性较差，需选择食品级材质。 不锈钢水瓶：耐热性强、坚固耐用、密封性好，部分具备保温功能。 铝质水瓶：重量轻、耐碰撞，适合户外使用。 2.按功能分类： 保温水瓶：双层结构，内置隔热材料，能延缓热量传递，保持水温（高温或低温）。 运动水瓶：瓶口设计便于单手操作，密封性强，防漏水，容量通常较大。 便携水瓶：体积小巧，便于随身携带，适合日常通勤、学习使用。 需求与设计的关联 1.需求分析：人们选用饮水瓶时，通常会考虑容量、便携性、密封性、耐热性、使用场景（户外、室内、运动）等因素。 2.设计构思案例： 饮水瓶款式 需求 设计构思 户外大容量铝质水瓶 户外活动时携带大量水，不易摔坏 铝质瓶身轻便耐撞；配备背带提升便携性；加大瓶身容量，满足饮水需求 儿童专用塑料水瓶 安全无毒、便于抓握、防漏水 食品级安全塑料材质；瓶身设计防滑纹路；吸管式瓶口，防呛水且密封 办公保温不锈钢水瓶 保持水温、简约美观、不占地 双层不锈钢隔热结构；小巧简约造型，适合放置在办公桌面；密封盖防漏水 3.体验探究：用一只手打开并饮用普通饮水瓶，感受运动时饮水的不便；观察运动水瓶的瓶口结构（如按压式、旋转式），分析其如何适配运动场景需求。 实践与应用 1.调查活动：采访家人、同学，了解不同人群使用的饮水瓶类型及核心需求，整理成调查表格。 2.选择实践：根据家人的需求（如长辈需要保温、小孩需要安全便携、家长需要运动防漏），为每位家人推荐一款合适的饮水瓶，并说明推荐理由。 反思与评价 1.核心要点：设计的本质是满足需求，饮水瓶的材料、结构、功能均围绕使用者的具体需求展开。 2.评价标准：①能区分不同类型饮水瓶的特点；②能分析设计构思与需求的关联；③能完成有效的调查活动；④能合理推荐适配需求的饮水瓶。 拓展与迁移 观察一款智能饮水瓶（如有温度显示、提醒饮水功能），分析其在传统饮水瓶基础上新增了哪些功能，这些功能满足了人们的什么新需求。 第3课 我的保温饭盒 核心概念 热会在物体间或物体内部传递，不同材料的导热性能不同，保温设计的核心是利用导热性差的材料减少热量传递，从而维持物体温度。 热的传递特点 1.传递规律：热会从温度高的物体传递到温度低的物体，也会在同一物体的高温部分传递到低温部分。 2.传递现象： 直接接触传递：如手触摸热饭盒外壁，会感受到热量传递。 隔空传递：如在热饭盒上方能感受到热气，这是热通过空气传递的结果。 3.实验探究：往烧杯中加入热水，盖上泡沫塑料盖，在铜棒上每隔一定距离用黄油粘上绿豆，将铜棒插入烧杯，观察绿豆掉落顺序，验证热从高温端向低温端传递的规律。 不同材料的导热性能 1.实验设计： 材料：水槽、铝制瓶盖、热水、黄油、厚薄相同且大小一致的木片、铁片、塑料片、棉布。 步骤：①将木片、铁片、塑料片、棉布放在瓶盖上；②在每种材料上放置等量同形的黄油；③将瓶盖放入盛有热水的水槽中；④观察不同材料上黄油的融化速度。 2.实验结论：不同材料导热性能不同，铁片、铝片等金属材料导热快（热的良导体）；木片、塑料片、棉布等导热慢（热的不良导体）。 保温材料的选择与应用 1.保温原理：利用热的不良导体减少热量传递，延缓物体温度变化。 2.保温实验： 材料：3个锥形瓶、温度计、橡胶塞、大烧杯、棉布、报纸、钢丝球。 步骤：①往3个锥形瓶中倒入等量热水，盖紧带温度计的橡胶塞；②将锥形瓶分别放入大烧杯中，用棉布、报纸、钢丝球填满锥形瓶与大烧杯的空隙；③同时开始计时，每隔5分钟记录一次水温，持续30分钟。 3.实验分析：根据水温变化数据，比较不同材料的保温效果，得出棉布、报纸等热不良导体保温效果更好的结论。 实践与应用：改造保温饭盒 1.改造任务：对普通无保温功能的饭盒进行改造，提升其保温效果。 2.改造思路： 外层：包裹棉布、泡沫塑料等热不良导体，减少热量向外传递。 内层：选用密封性能好的盖子，减少热气泄漏。 结构：在饭盒与外层包裹材料之间尽量压实，减少空气流动，增强保温效果。 3.测试验证：往改造后的饭盒中倒入热水，记录初始温度，每隔1小时测量一次水温，对比改造前后的保温效果。 反思与评价 1.核心要点：热的传递是温度变化的原因，保温设计的关键是选用热不良导体、减少热量传递途径。 2.评价标准：①能描述热的传递特点；②能通过实验区分不同材料的导热性能；③能完成饭盒保温改造并进行测试；④能分析实验数据得出合理结论。 拓展与迁移 观察家用保温壶、保温杯的结构，分析其双层真空设计、隔热材料选用等如何实现保温功能，撰写简单的分析报告。 第4课 多功能物品 核心概念 多功能物品通过在单一物品上整合多种结构与功能，满足人们的多重需求，设计时需兼顾功能实用性、结构合理性与使用便捷性。 生活中的多功能物品 1.典型案例： 带橡皮的铅笔：在铅笔末端添加橡皮，整合“书写”与“修改”功能，解决书写错误不便修改的问题。 多功能书包：集成书包主体、反光条、水杯袋、文具收纳格、闪光灯等，满足装载、安全警示、分类收纳等需求。 多功能刀具：包含削皮刀、水果刀、开瓶器等多种刀片，通过折叠或可拆卸设计整合多种切割、开启功能。 2.设计分析：这些物品的共同特点是基于核心需求，添加附加结构实现新功能，且结构紧凑、使用方便，不相互干扰。 多功能文具设计实践 1.设计需求：结合自身学习需求，设计一种具备多种功能的文具，需明确核心功能与附加功能。 2.设计要素： 需求明确：如“方便取用文具+计时+收纳小物件” “书写+绘图+擦除”等。 材料选择：根据功能需求选用合适材料，如笔袋、计时器、棉绳、剪刀、锥子、多功能笔芯、橡皮、绘图尺等。 结构设计：确保多种功能合理整合，不影响核心功能使用，结构简单、便于操作。 3.设计示例： 设计作品 核心需求 材料 制作方法 设计亮点 多功能笔袋 方便取用文具、计时、收纳书签 笔袋、计时器、棉绳、锥子、小收纳袋 ①用锥子在计时器上钻孔；②用棉绳将计时器固定在笔袋拉链拉片上；③在笔袋内侧缝制小收纳袋 计时功能与笔袋结合，便于学习时掌握时间；小收纳袋可分类放置书签等小物件 多功能绘图笔 书写、绘图、擦除 笔杆、可替换中性笔芯、小型绘图尺、迷你橡皮 ①笔杆末端内置迷你橡皮；②笔杆侧面嵌入可折叠小型绘图尺；③采用可替换笔芯设计 整合书写、绘图、修改功能，便于课堂笔记、绘图使用，携带方便 设计与优化 1.样品制作：根据设计方案制作简易样品，注意使用工具时的安全（如锥子、剪刀需小心操作）。 2.测试改进： 功能测试：检查每种功能是否能正常使用，如计时器是否精准、收纳是否便捷、书写是否流畅。 体验优化：根据使用体验调整结构，如调整计时器固定位置、优化绘图尺折叠角度，确保使用便捷。 3.讨论交流：思考“物品附加多种功能后是否一定更实用”，明确设计时需避免功能冗余、操作复杂等问题，确保每一项功能都有实际需求支撑。 反思与评价 1.核心要点：多功能设计的关键是“需求导向”，需在满足核心需求的基础上，合理整合附加功能，兼顾实用性与便捷性。 2.评价标准：①能列举3种以上生活中的多功能物品；②能明确设计需求并完成多功能文具设计；③能制作样品并进行测试改进；④能分析多功能设计的优势与注意事项。 拓展与迁移 观察一款多功能厨房工具（如多功能切菜器、多功能料理机），分析其整合的功能、结构设计特点，提出1点优化建议。 第5课 设计与制作：鸡蛋包装盒 核心概念 鸡蛋包装盒的设计核心是通过合理的结构与材料选择，缓冲外力、固定鸡蛋，避免运输搬运过程中因碰撞、挤压导致破损，需兼顾保护性、实用性、环保性。 鸡蛋破损原因与防护原理 1.破损原因：运输或搬运过程中，鸡蛋之间发生碰撞、受到外部挤压，导致蛋壳破裂。 2.防护原理： 缓冲减震：利用弹性材料吸收外力冲击，减少对鸡蛋的作用力。 隔离固定：将每个鸡蛋单独隔离并固定，避免相互碰撞。 结构支撑：外部采用坚固结构，抵御外部挤压。 鸡蛋包装盒设计要素 1.设计要求： 功能：至少能装6个鸡蛋，搬运过程中鸡蛋不易破损。 材料：选择经济、环保、易加工、具备一定缓冲性能的材料，如瓦楞纸箱、泡沫塑料板、废旧纸盒、海绵、气泡膜等。 其他：材料简单易获取、可重复使用、制作成本低、使用便捷。 2.设计示例： 需求：保护鸡蛋、材料环保、可重复使用、装6个鸡蛋。 构思：外部用瓦楞纸箱（坚固、防挤压），内部用泡沫塑料板切割出6个与鸡蛋大小匹配的凹槽（隔离固定鸡蛋），凹槽内壁粘贴薄海绵（缓冲减震）。 工具与材料：剪刀、小刀、尺子、瓦楞纸箱、泡沫塑料板、海绵、胶水。 制作与测试流程 1.制作步骤： 规划尺寸：根据鸡蛋大小、数量，计算包装盒的长、宽、高，绘制设计图（俯视图、侧面图）。 加工材料：用剪刀、小刀切割瓦楞纸箱制作包装盒外壳；切割泡沫塑料板并挖出鸡蛋凹槽，粘贴海绵。 组装固定：将泡沫塑料板固定在包装盒外壳内，确保凹槽位置整齐，鸡蛋放入后能稳固放置。 2.测试方法： 模拟运输：将6个鸡蛋装入包装盒，轻轻摇晃、搬运，模拟汽车运输颠簸或人工搬运的情境。 模拟挤压：在包装盒上方放置适量重物（如书本），保持5分钟，观察鸡蛋是否破损。 3.测试记录： 测试项目 测试结果 备注 搬运模拟 鸡蛋无破损/轻度破裂/完全破碎 记录摇晃力度、搬运距离 挤压模拟 鸡蛋无破损/轻度破裂/完全破碎 记录重物重量、放置时间 包装盒状态 完整/轻度损坏/完全损坏 记录包装盒破损位置 评价与改进 1.评价维度： 保护性：是否能有效避免鸡蛋破损。 实用性：是否便于装取鸡蛋、携带。 环保性：材料是否环保、是否可重复使用。 成本：制作材料的经济性。 2.改进优化：根据测试结果与评价意见，针对问题进行改进，如： 若鸡蛋相互碰撞破损，可在凹槽之间增加分隔板。 若外部挤压导致破损，可加厚包装盒外壳或增加支撑结构。 若装取不便，可设计可开启式盒盖或加大凹槽开口。 反思与评价 1.核心要点：鸡蛋包装盒的设计需围绕“缓冲、隔离、支撑”三大防护原理，材料选择与结构设计直接影响防护效果。 2.评价标准：①能明确鸡蛋破损原因与防护原理；②能完成符合要求的包装盒设计与制作；③能规范进行测试并记录结果；④能根据评价进行有效改进。 拓展与迁移 调查市售鸡蛋包装盒的材料（如纸浆盒、塑料盒、泡沫盒）与结构，分析不同设计的优缺点，为自己的包装盒设计提出进一步优化方案。 第6课 巧改废弃物 核心概念 废弃物可通过改变形状、添加结构或组合拼接等方式，改造为具有实用价值的新物品，改造过程需结合需求、充分利用废弃物的原有特性，兼顾实用性与环保性。 废弃物的改造潜力 1.常见可改造废弃物： 纸质废弃物：废旧纸盒、纸箱、报纸、卷纸筒等，可利用其硬度、可折叠、可切割的特性，改造为收纳盒、笔筒、装饰品等。 塑料废弃物：废旧矿泉水瓶、塑料盒等，可利用其轻便、防水的特性，改造为花瓶、储物罐、小工具等。 其他：废旧布料、瓶盖、吸管等，可作为装饰材料或辅助结构。 2.改造原则： 环保优先：尽量不使用额外的有害材料，充分利用废弃物原有形态，减少资源消耗。 实用为主：改造后的物品需具备实际用途，避免形式大于功能。 创意合理：结合废弃物特性设计，不强行改造导致使用不便或易损坏。 废旧纸盒改造实践 1.改造任务：根据自身需求，将废旧纸盒（如鞋盒、快递盒）改造为实用物品，如收纳盒、书架、笔筒、玩具等。 2.改造示例： 需求：桌面文具收纳，需分类放置笔、橡皮、回形针等。 材料：废旧鞋盒、剪刀、胶水、彩纸（可选）、分隔板（废旧硬纸板）。 制作步骤：①将鞋盒盖子去除或改造为可拆卸式；②在鞋盒内部用硬纸板切割出不同大小的分隔板，用胶水固定，划分出多个收纳格；③用彩纸装饰鞋盒外部（可选），提升美观度。 3.其他改造方向： 废旧纸盒+卷纸筒：将卷纸筒固定在纸盒内，制作笔筒。 废旧小纸盒+绳子：改造为悬挂式收纳袋，用于放置小物件。 废旧纸箱：切割、拼接为简易书架，用于放置书籍、杂志。 展示与评价 1.展示交流：展示改造后的新物品，向同学介绍： 原材料：所用废弃物的类型、原有用途。 制作方法：主要步骤、工具使用情况。 功能用途：改造后的实用功能。 成本与环保性：是否使用额外材料、是否可重复使用。 2.评价维度： 实用性：改造后的物品是否真正解决需求，使用便捷。 创意性：是否充分利用废弃物特性，设计新颖。 环保性：是否减少废弃物污染，材料是否环保。 工艺性：制作是否工整，结构是否稳定。 3.改进优化：根据同学和老师的评价意见，对改造物品进行调整，如加固结构、优化功能设计、提升美观度。 实践与拓展：改造家中废弃物 1.实践任务：收集家中的废弃物（如矿泉水瓶、旧布料、瓶盖等），选择1-2种进行改造，制作实用物品。 2.示例参考： 废旧矿泉水瓶：切割底部，在瓶身钻孔，制作不积水的花瓶（底部钻孔便于排水）。 旧布料：裁剪、缝制为小型收纳袋、杯垫。 废旧瓶盖：粘贴拼接为杯垫、装饰品。 反思与评价 1.核心要点：废弃物改造的核心是“变废为宝”，通过创意设计与手工制作，挖掘废弃物的剩余价值，践行环保理念。 2.评价标准：①能识别常见废弃物的改造潜力；②能完成废旧纸盒改造并展示交流；③能收集家中废弃物进行拓展改造；④能理解改造活动的环保意义。 拓展与迁移 参与班级“废弃物改造作品展”，投票评选“最实用” “最具创意” “最环保”的作品，撰写简短的活动感悟。 第7课 大自然的启示 核心概念 自然界中的生物具有适应环境的独特结构与功能，人类通过观察、模仿这些生物特性，进行发明创造，这种设计方法称为仿生设计，是创新设计的重要源泉。 仿生设计案例分析 1.尼龙搭扣的发明： 生物启示：牛蒡果实表面的刺末端有微小倒钩，能牢牢钩住动物皮毛或织物纤维。 结构模仿：尼龙搭扣的一面设计为带有微小倒钩的尼龙丝，另一面设计为带有纤维环的织物，通过倒钩与纤维环的勾连实现粘连功能。 应用场景：广泛用于衣物、背包、医疗、航空等领域，具有可重复粘连、使用便捷的特点。 2.其他仿生案例： 苍耳果实与粘连结构：苍耳果实的倒钩结构与牛蒡类似，同样启发了粘连类产品的设计。 壁虎与爬墙设备：壁虎四肢上的微小刚毛能产生黏附力，使其在墙壁、天花板自由行走，启发设计爬墙机器人、高空作业设备等。 鸟类与飞行器：鸟类的翅膀结构、飞行姿态启发了飞机、滑翔机等飞行器的设计。 仿生观察与探究 1.观察实验： 观察苍耳果实：用放大镜观察苍耳果实的表面结构，记录倒钩的形态特点；将苍耳果实粘到毛巾、衣物上，感受其粘连效果及取下的难易程度。 观察尼龙搭扣：用放大镜观察尼龙搭扣两面的结构，对比苍耳果实的倒钩结构，分析二者的相似性。 2.自制简易尼龙搭扣： 材料：砂纸、软布、胶水、硬纸板。 制作思路：将砂纸裁剪成合适大小（模拟倒钩结构），软布固定在另一块硬纸板上（模拟纤维环结构），尝试将两者贴合、分离，测试粘连效果。 仿生设计构思 1.观察自然：留意身边生物的独特结构与功能，如荷叶的疏水表面、蜘蛛结网的结构、蜜蜂的蜂巢结构等，记录其特性与潜在应用方向。 2.设计构思： 明确需求：如“需要一种高效疏水的雨伞面料” “需要一种结构稳定的简易支架”。 生物启示：选择具有对应特性的生物结构，如荷叶疏水→疏水面料，蜂巢六边形结构→稳定支架。 构思方案：描述如何模仿生物结构实现需求，绘制简单的设计草图。 3.示例构思： 需求：设计一种不易沾水的水杯外壁。 生物启示：荷叶表面有微小凸起，能让水珠滚落，不沾水。 设计方案：在水杯外壁喷涂一层模拟荷叶表面结构的涂层，实现疏水效果。 反思与评价 1.核心要点：大自然是人类的“设计师”，仿生设计的关键是观察生物特性、提取核心原理、应用于产品设计，实现功能创新。 2.评价标准：①能描述尼龙搭扣等仿生案例的设计原理；②能完成苍耳果实与尼龙搭扣的观察实验；③能构思1个合理的仿生设计方案；④能理解仿生设计的创新价值。 拓展与迁移 查阅资料了解更多仿生发明（如潜水艇模仿鱼鳔、雷达模仿蝙蝠回声定位），选择1个案例，分析其生物启示与设计应用，撰写简短的介绍。 第三部分：实验探究题 1．实验二：科学实验小组用无盖杯子、加盖杯子、外包毛巾杯子、加盖外包毛巾杯子和加盖、嵌入泡沫塑料杯子对水的保温能力比较实验。 (1)如果我们要研究不同材料的保温能力，应该选择（    ）。 A．1号杯和3号杯 B．2号杯和5号杯 C．4号杯和5号杯 (2)不锈钢材料属于（    ）。 A．热的良导体 B．热的不良导体 C．热的超导体 (3)我们平常使用的保温杯，内外层都是用金属材料做的，保温能力好的原因是（    ）。 A．这些金属属于热的不良导体 B．两层金属之间是真空 C．两层金属之间有空气 (4)有的同学选择1号杯和4号杯进行了对比实验，发现不能得出结论，原因是（    ）。 A．毛巾没有包紧 B．盖子大小不合适 C．没有控制单一变量 (5)保温材料能起到保温作用是因为（    ）。 A．这些材料能生热 B．这些材料是热的不良导体 C．这些材料完全不传热 2．聪聪用铝制瓶盖、黄油、热水来探究下列四种不同材料的导热性。 (1)下列实验步骤的正确顺序是（    ）。 ①把黄油切成形状、大小一致的小块，分别放在木片、铁片、塑料片、棉布上。 ②观察各种材料上黄油的变化情况。 ③将木片、铁片、塑料片、棉布放在瓶盖上。 ④往水槽中加入热水，将瓶盖轻轻放入水槽。 A．①②③④ B．③①④② C．③④①② (2)下列对实验现象的描述中不正确的是（    ）。 A．铁片上的黄油最先熔化 B．木片、塑料片和棉布上的黄油熔化得非常慢 C．木片、塑料片和棉布上的黄油没有任何变化 (3)下列对实验结论描述正确的是（    ）。 A．铁片的导热性能最差 B．木片、塑料片和棉布上的导热性能最好 C．木片、塑料片和棉布的导热性能比铁片的差 (4)锅的把手之所以选用塑料，是因为塑料是（    ），使用时可以避免烫伤手。 A．热的良导体 B．热的不良导体 C．绝缘体 (5)灵灵想在自己的饭盒外面裹一层保温材料，使它具有一定的保温效果。下面几种材料中最合适的是（    ） A．木片 B．棉布 C．铁片 3．利用瓦楞纸箱和泡沫塑料板制作出不同的鸡蛋包装盒，装入6只鸡蛋。 瓦楞纸箱 瓦楞纸箱和泡沫塑料板（装入鸡蛋后留有足够多空隙） 瓦楞纸箱和泡沫塑料板（装入鸡蛋后不留空隙） 前后左右颠簸 损坏6个 损坏1个 损坏0个 上下颠簸 损坏5个 损坏2个 损坏0个 突然掉落 损坏6个 损坏2个 损坏1个 (1)本实验是解决鸡蛋在运输过程中容易（    ）的问题。 A．烹饪 B．包装 C．保鲜 (2)瓦楞纸箱和泡沫塑料板在这个实验中起（    ）的作用。 A．保护和固定鸡蛋 B．美化 C．观赏 (3)不属于好的鸡蛋包装盒要符合的标准的是（    ）。 A．制作成本低、环保 B．使用便利 C．颜色鲜艳 (4)泡沫塑料板的作用是（    ）。 A．支撑瓦楞纸箱 B．隔开鸡蛋并起缓冲作用 C．固定鸡蛋 (5)本实验的结果证明了（    ）。 A．只用瓦楞纸箱保护效果最好 B．用瓦楞纸箱做外包装和泡沫塑料板隔开并足够多空隙的保护效果最好 C．用瓦楞纸箱做外包装和泡沫塑料板隔开不留空隙的保护效果最好 4．探究哪种材料的保温效果好实验： 往三个锥形瓶中倒入等量热水，盖紧带温度计的橡胶塞，将锥形瓶放人大烧杯中。分别用棉布、报纸、钢丝球等材料填满锥形瓶和大烧杯之间的空隙。记录每种材料中的水温到达指定湿度时所需的时长如下表： 70摄氏度 50摄氏度 40摄氏度 实验组1：钢丝球 0分钟 2分钟 11分钟 实验组2：棉布 0分钟 10分钟 30分钟 实验组3：报纸 0分钟 8分钟 20分仲 (1)在实验中开始湿度定为（    ）摄氏度。 A．70 B．50 C．40 (2)实验过程中水温最快到达60摄氏度的是（    ）。 A．实验组1 B．实验组2 C．实验组3 (3)在实验过程中发现水温下降最慢的是（    ）。 A．实验组1 B．实验组2 C．实验组3 (4)通过上述实验得出（    ）的保温效果最好。 A．钢丝球 B．报纸 C．棉布 (5)如果把热水换成冰块，（    ）中的冰块最快融化。 A．实验组1：钢丝球 B．实验组2：棉布 C．实验组3：报纸 5．小明与小红同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能哪个更好，两人进行了如下实验：用这两种材料分别包裹装有热水的密封烧瓶，让它们自然冷却，然后利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中水温的变化情况。 (1)为确保实验的科学性，你认为在本项实验过程中，应保持哪些条件相同？ (2)按照实验计划，小明和小红每隔10分钟测量一次烧瓶中的水温，数据如下： 初始 第1次 第2次 第3次 第4次 第15次 第16次 第17次 泡沫塑料包裹 水温（℃） 80 64 55 50 41 … 21 20 20 棉絮包裹 水温（℃） 80 56 43 32 28 … 20 20 20 分析上表数据，可以发现哪些现象？能得出什么结论？ (3)除了像上述这样，采用相同时间内观察热水降温的快慢来比较这种材料的保温性能外，还可以采用什么方法来比较这两种材料的保温性能？ 参考答案 1．(1)C (2)A (3)B (4)C (5)B 详解：（1）研究不同材料的保温能力，需要控制其他条件相同，只改变材料。4号杯和5号杯都有盖且都外包了东西，只是外包的材料不同（一个是毛巾，一个是泡沫塑料），符合控制变量法的要求。而1号杯和3号杯，除了材料还有有无盖子等其他因素不同；2号杯和5号杯同样存在多个变量不同，所以选C。 （2）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，吸热慢性，散热也慢。不锈钢是金属，金属一般都容易传导热量，属于热的良导体，所以选A。 （3）保温杯内层用金属材料做，是因为两层金属之间可以抽成真空，真空几乎不传热，能很好地保温。金属材料本身是热的良导体，两层金属之间有空气保温效果不如真空，所以选B。 （4）1号杯无盖，4号杯有盖且外包毛巾，存在盖子和外包材料两个变量不同，没有控制单一变量，所以不能得出结论，选C。 （5）保温材料能起到保温作用是因为它们是热的不良导体，能减缓热量的传递，但不是完全不传热，也不是能生热，所以选B。 2．(1)B (2)C (3)C (4)B (5)B 分析：不同物体的传热快慢不同。金属等物体传热能力强，称为热的良导体，塑料、橡胶、木头等物体传热能力弱，称为热的不良导体，适合做隔热材料。 小题1：首先需要准备好实验材料，包括将黄油切成小块（①）。 然后按照实验设计，将不同的材料（木片、铁片、塑料片、棉布）放置在热源接触点（瓶盖）上（③）。 接着将放置好材料的瓶盖放入热水中，开始加热（④）。 最后观察并记录不同材料上黄油的变化情况（②）。 正确顺序是：① → ③ → ④ → ②。 看选项，B选项 (③①④②) 是正确的。 小题2：A．铁片是热的良导体，能快速将瓶盖的热量传递给黄油，所以铁片上的黄油应该最先熔化。描述正确。 B．木片、塑料片和棉布是热的不良导体，传热慢，所以它们上面的黄油熔化得非常慢。描述正确。 C．“没有任何变化”错误，因为即使导热慢，黄油在长时间受热后也会缓慢熔化，不可能完全不变（实验中会观察到熔化现象）。 故选C。 小题3：A．铁片是金属，导热性能好（A错误，说“最差”不正确）。 B．木片、塑料片和棉布是非金属，导热性能差（B错误，说“最好”不正确）。 C．实验显示，木片、塑料片和棉布的导热性能都比铁片差（即铁片导热最快）。 故选C。 小题4：塑料是热的不良导体，导热性差，能有效阻隔热量从锅体传递到把手，避免烫手（B正确）。A错误：热的良导体会快速传热，导致把手变烫。C错误：绝缘体指不导电的材料（如电的绝缘），但这里讨论的是热，不是电。故选B。 小题5：A．木片导热性较差，但较硬，不易包裹饭盒（A不太合适）。 B．棉布是热的不良导体，柔软易包裹，能有效保温（如常见于保温袋），最适合（B正确）。 C．铁片是热的良导体，会加速散热，不适合保温（C错误）。 故选B。 3．(1)B (2)A (3)C (4)B (5)C 详解：（1）实验是用瓦楞纸箱和泡沫塑料板制作鸡蛋包装盒并进行不同方式的颠簸测试，目的是解决鸡蛋在运输过程中容易破碎的问题，而不是烹饪相关。故选B。 （2）在这个实验中，瓦楞纸箱和泡沫塑料板包裹着鸡蛋，其主要作用是保护鸡蛋不被损坏，同时也对鸡蛋起到固定的作用，不是美化。故选A。 （3）好的鸡蛋包装盒应该制作成本低、环保并且使用便利，颜色鲜艳并不是鸡蛋包装盒的关键标准。故选C。 （4）泡沫塑料板质地柔软，在实验中可以隔开鸡蛋，并且在受到颠簸等情况时能起到缓冲作用，不是支撑瓦楞纸箱。故选B。 （5）表格数据可以看出，瓦楞纸箱做外包装和泡沫塑料板隔开不留空隙时，在各种颠簸情况下鸡蛋损坏数量相对较少，保护效果最好。只用瓦楞纸箱时损坏数量较多；用瓦楞纸箱做外包装和泡沫塑料板隔开留有足够多空隙时，损坏数量也不是最少的。故选C。 4．(1)A (2)A (3)B (4)C (5)A 分析：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。 小题1：表格中的第一列数据记录了水温从初始温度下降到70摄氏度所需的时间。所有实验组的起始时间都是0分钟，这意味着实验开始时，所有锥形瓶中的水温都是70摄氏度。因此，初始温度是70摄氏度。选A。 小题2：水温从70摄氏度下降到60摄氏度所用的时间，可以通过查看水温下降到50摄氏度的时间来推断。下降到50摄氏度所需时间越短，说明水温下降越快，那么到达60摄氏度也越快。 实验组1（钢丝球）：从70℃到50℃用了2分钟。 实验组2（棉布）：从70℃到50℃用了10分钟。 实验组3（报纸）：从70℃到50℃用了8分钟。 实验组1（钢丝球）用时最短（2分钟），因此水温下降最快，最先到达60摄氏度。故选A。 小题3：水温下降得慢，意味着保温效果好，温度保持得久。比较各组水温下降到50℃和40℃所需的时间。实验组2（棉布）到达50℃用了10分钟，到达40℃用了30分钟，所用时间最长，说明水温下降最慢。故选B。 小题4：保温效果好的材料能让热水更慢地冷却。实验组2（棉布）的水温下降最慢，所需时间最长，因此棉布的保温效果最好。故选C。 小题5：保温效果好的材料，不仅阻止热量散失，也能阻止外界热量进入。棉布保温最好，意味着它也最能有效阻止外部热量使冰块融化。反之，保温效果差的材料，导热性相对较好，能更快地将外部热量传递给冰块，使其融化。实验组1（钢丝球）的保温效果最差，因此它传递热量最快，冰块会最快融化。故选A。 5．(1)包裹物的厚度、水的多少、水的温度、冷却时间等相同。 (2)可以发现前15次测量泡沫塑料包裹的水温比棉絮高，温度下降慢。结论：泡沫塑料的保温性能比棉絮好。 (3)测试相同时间段，同体积同温度的冰块用这两种材料包裹后的融化程度。 详解：采用正确的实验方法以及会分析实验数据从中得到正确的结论。 （1）该实验是对比实验，在设计该实验时需要采用控制变量法，只能有一个变量，其他如包裹物的厚度、水的多少、水的温度、冷却时间等条件要相同。 （2）通过分析表格的数据，可以发现前15次测量泡沫塑料包裹的水温比棉絮高，温度下降慢。因而可得到“泡沫塑料的保温性能比棉絮好”的结论。 （3）相同的时间比较温度差或者相同的温度差比较时间两种方法具有等效性。 3 学科网（北京）股份有限公司 $