内容正文:
第四单元 加热与冷却(知识清单)
第一部分:知识巩固
第十二课 液体受热遇冷会怎样
1、一般情况下,水受热时体积膨胀,遇冷时体积收缩,这种变化叫作热胀冷缩。
2、水是液体会出现热胀冷缩的现象。其他液体如酒精、橙汁、酱油和食用油受热或遇冷,也会出现热胀冷缩的现象。
3、16世纪末,伽利略利用空气的热胀冷缩的性质制造了一支空气温度计。
4、水银的沸点为357℃,因此可以测量较高的温度。但其凝固点为-39℃,故不能测比之更低的温度。
5、生活中液体出现热胀冷缩现象:
(1)壶里装满水后放灶台上烧,水还没烧开壶里的水就往外溢。
(2) 温度计的液柱受热或遇冷会上升或下降。
(3)饮料瓶里面的水不会灌满。
第十三课 固体也会热胀冷缩吗
1、固体一般有热胀冷缩的性质。
2、我们身边还有哪些现象与固体的热胀冷缩有关:
(1)夏天高压电线松弛又下垂。
(2)铁路上钢轨的连接处都有缝隙。
(3)煮熟的鸡蛋用冷水冲容易剥壳。
4、铜、铝、铁有热胀冷缩的性质。
第十四课 空气的热胀冷缩
1、空气受热时,体积变大;空气遇冷时体积变小。由此可以得出,空气具有热胀冷缩的性质。
2、一般物体都具有热胀冷缩的性质。
3、风是怎样形成的:风的形成和气温以及空气的流动有关。温度高的地方,空气受热后会上升,周围的冷空气会补过来,空气在水平方向流动起来,从而形成了风。
4、生活中有哪些现象说明了热空气上升的原理:(1)热气球升空。(2)热水瓶里的空气受热膨胀就会把木瓶塞顶起来。(3)加热装在袋子里的食物时,袋子会鼓起来。(4)孔明灯会上升。
5、在海滨地区,白天陆地上的气温比海面上的高,风从海洋刮向陆地;而到夜晚,海面上的气温比陆地上的高,风从陆地刮向海洋。
第二部分:实验探究题
1.周末,小科在妈妈陪同下用塑料袋、蜡烛、纸筒、火柴做了一个“热气球”,如下图。
(1)在这个实验中,蜡烛的主要作用是( )。
A.加热塑料袋内的空气 B.加热塑料袋外的空气
(2)纸筒罩住点燃的蜡烛,再将塑料袋罩住纸筒,等待一定时间后松手,能观察到( )。
A.塑料袋会一直飘在空中
B.塑料袋会飘向空中,过一会儿落下来
C.塑料袋没有变化
(3)为了保证“热气球”实验取得更好的实验效果,塑料袋应该选择( )。
A.重、薄、大 B.重、厚、大 C.轻、薄、大
(4)通过实验得知,“热气球”能升空的原理:空气受热膨胀,体积会__________,热空气比同体积的冷空气质量__________,所以会上升。
【答案】(1)A
(2)B
(3)C
(4) 变大 轻
【详解】(1)蜡烛燃烧产生热量,主要给塑料袋里面的空气加热,袋内空气受热变轻、上升,塑料袋就会像热气球一样飞起来。故选A。
(2)蜡烛加热塑料袋里的空气,空气受热变轻,塑料袋就会飘起来。过一会儿,里面的空气慢慢变凉,又变重了,塑料袋就会落下来。“一直飘在空中” 是错的,因为空气会变冷。“没有变化”也是错的,受热后它会飞起来。故选B。
(3)C选项里轻、薄、大。其中轻:塑料袋越轻,越容易被热空气带动飞起来。薄:薄的塑料袋传热快,里面的空气能更快变热、变轻。大:体积越大,装的热空气越多,浮力越大,飞得更好。A、B里的“重、厚”会让袋子更难飞起,实验效果差。故选C。
(4)空气受热后,粒子运动变快,彼此分开,所以体积变大。同样大小的体积里,热空气里的粒子更少,所以质量更轻。轻的热空气会往上浮,这就是热气球能升空的原理。
2.材料一:寒冷的冬天,人们会利用暖气片或者地暖进行取暖。在屋外无风的情况下打开窗户,会感受到有风吹向屋内。为了验证风形成的原因,探探准备实验材料并设计制作了下面的简易实验装置,请你运用所学知识回答问题。
(1)如甲图所示,把一支未点燃的蜡烛放进实验箱,如果把箱子左边的线香点燃,可以观察到线香的烟会向______(填“上”或“下”)流动。
(2)如乙图所示,点燃箱内蜡烛,此时如果把箱子左边的线香点燃,可以观察到线香的烟会向______(“箱子里”或“箱子外”)流动,这样就形成了空气的流动。
(3)生活中的暖气片和地暖管分别铺设在室内墙壁下方和______的位置,利用管内热水将地面附近的空气加热,空气受热后______(“上升”或“下降”),周围的冷空气沿水平方向流动过来填补空间,空气如此循环流动,室内很快就变暖和了。
(4)空气的流动形成了风,人们利用风做了很多有意义的事情,请你列举两种,写在横线上。_____________
【答案】(1)上
(2)箱子里
(3) 地板 上升
(4)风力发电、帆船航行、放风筝、风车提水等。
【详解】(1)线香燃烧会加热周围空气,热空气具有上升的特性,因此未点燃蜡烛时,烟会向上流动。
(2)箱内蜡烛点燃后,空气受热上升并从箱子上方的孔流出,箱内形成低压区域,外部的冷空气(带着线香的烟)会向箱子里流动,从而形成空气的对流。
(3)地暖管通常铺设在地板下方,暖气片设在墙壁下方。空气被加热后会上升,周围的冷空气会沿水平方向流过来补充,通过这种对流循环,室内会快速变暖。
(4)空气流动形成的风可以被人类利用,比如通过风力发电机将风能转化为电能,或者借助风力驱动帆船航行。
3.实验一
李明想知道铜球能否热胀冷缩,他做了铜球通过铜环的两个实验,如图和如图所示,请帮他完成相关问题吧!
(1)若如图1是铜球加热后通过铜环的情况,此时铜球的体积变______________,铜球______________(填“能”或“不能”)通过铜环。
(2)若如图2是加热的铜球放入冷水中冷却后通过铜环的情况,此时铜球的体积变______________,铜球______________(填“能”或“不能”)通过铜环。
(3)通过上述实验,我们可以得出的结论是:________________________________。
【答案】(1) 大 不能
(2) 小 能
(3)固体(铜球)有热胀冷缩的性质
【详解】(1)一般情况下,物体受热时体积会膨胀。当对铜球加热后,导致铜球的体积变大。由于铜环的孔径大小是固定的,膨胀后的铜球直径大于铜环孔径,所以铜球不能通过铜环。
(2)物体遇冷时体积会收缩。将加热后的铜球放入冷水中冷却,铜球遇冷体积变小。此时铜球直径小于或等于铜环孔径,因此铜球能通过铜环。
(3)综合上述两个实验现象,在加热(温度升高)时铜球体积增大,冷却(温度降低)时铜球体积减小,由此可以得出固体(铜球)具有热胀冷缩的性质。
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