
上一節(jié),我們學(xué)習(xí)了《勺柄是怎樣變熱的》,知道熱能從溫度高的物體傳向溫度低的物體;在同一物體中,熱從溫度高的部分傳向溫度低的部分。那么,不同材料制成的物體傳熱的快慢一樣嗎?
廚房里的炒菜鍋等炊具一般用鐵或鋁做成,而炊具把兒則是用塑料做成。做飯時(shí)鍋身被火燒得很熱。而鍋把兒卻不會(huì)燙手,這是為什么呢?
研究固體材料傳熱的快慢
如果將大小相同的金屬勺、瓷勺、木勺、塑料勺。同時(shí)放在熱水中,進(jìn)行一次傳熱比賽,預(yù)測(cè)一下誰(shuí)是冠軍?
不同固體材料傳熱的快慢一樣嗎?
假設(shè):不同固體材料傳熱的快慢不相同。
如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證呢?
提示:不同固體材料傳熱快慢的實(shí)驗(yàn)屬于對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中除了材料不同之外,其他條件(如材料的形狀、粗細(xì)、長(zhǎng)短、感溫材料到熱源的距離)都相同。
實(shí)驗(yàn)材料:形狀、大小相同的鐵棒,塑料棒,鋁棒,木棒,玻璃棒,感溫變色紙。
設(shè)計(jì)1:在鐵棒、塑料棒、鋁棒、木棒的一端相同位置貼上感溫變色紙,然后,將它們的另一端同時(shí)插入熱水中,觀察各個(gè)棒上感溫變色紙的變化
設(shè)計(jì)2:將貼有感溫變色紙的鐵棒、塑料棒、鋁棒、木棒、玻璃棒插入帶孔的鐵環(huán)中,貼有感溫變色紙的一端朝外,將鐵環(huán)放在酒精燈火焰上加熱,觀察各棒感溫變色紙顏色的變化
注意事項(xiàng): 要正確使用酒精燈,注意安全。
記錄各棒上感溫變色紙由白變黑的時(shí)間
感溫變色紙:簡(jiǎn)單來說,就是顯示溫度的“標(biāo)簽”,是由一個(gè)或多個(gè)密封在透明、耐熱窗格中的小型熱敏指示器組成??煞譃榭赡娓袦刈兩埡筒豢赡娓袦刈兩垉煞N。使用感溫變色紙時(shí),先拆開背面,露出粘合劑,然后,用力將其按壓在工作表面上即可。在小型貼紙上有一系列方格,代表不同的溫度值,當(dāng)溫度上升至該溫度點(diǎn)時(shí),方格會(huì)由白變黑,即使溫度降低后也不會(huì)恢復(fù)到原來的顏色,這樣便可以知道物體曾經(jīng)經(jīng)歷過的溫度。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,將幾種固體材料的傳熱快慢進(jìn)行排序
鋁棒>鐵棒>玻璃棒>塑料棒>木棒
除了固體材料,空氣和水傳熱速度會(huì)怎樣呢?
研究空氣、水、鐵棒傳熱的快慢
問題:空氣、水、鐵棒,它們傳熱快慢一樣嗎?
假設(shè):鐵棒傳熱比較快,空氣和水傳熱比較慢。
實(shí)驗(yàn)材料:相同玻璃管3支、膠塞6個(gè)、20厘米鐵棒1根、13厘米鐵棒2根、6.5厘米鐵棒2根、感溫變色紙,水、酒精燈、支架等。
實(shí)驗(yàn)方法:按照?qǐng)D片組裝實(shí)驗(yàn)裝置,用酒精燈加熱三根鐵棒的一端,觀察有什么現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:玻璃管內(nèi)是鐵棒的感溫變色紙先變色,玻璃管內(nèi)是空氣的最后變色
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:鐵棒、水、空氣傳熱快慢順序是:鐵棒>水>空氣
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:不同材料傳熱快慢不同,一般情況下固體大于液體(水銀除外),液體大于氣體
我們把金屬等傳熱性強(qiáng)的物體稱為熱的良導(dǎo)體;把塑料、木頭、水、空氣等傳熱性弱的物體稱為熱的不良導(dǎo)體。熱的不良導(dǎo)體適合做隔熱材料。
尋找熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體
觀察周圍的物品是用什么材料做成的,判斷是熱的良導(dǎo)體,還是熱的不良導(dǎo)體,并用所學(xué)知識(shí)解釋其中的道理
炒菜用的鐵鍋是熱的良導(dǎo)體,而用木材或塑料做的鍋把是熱的不良導(dǎo)體
體溫計(jì)里的水銀是熱的良導(dǎo)體,我們能很快通過水銀的高度知道自己的體溫
電烙鐵的銅頭是熱的良導(dǎo)體,而塑料做的烙鐵把則是熱的不良導(dǎo)體
羽絨服里有很多空氣,傳熱慢,我們穿上很暖和,空氣是熱的不良導(dǎo)體
雙層保溫杯里有空氣或真空,傳熱慢,所以內(nèi)層保溫,外層不燙手
熱水瓶上的軟木塞傳熱慢,所以能保溫,軟木是熱的不良導(dǎo)體
公園里的木椅子是熱的不良導(dǎo)體,傳熱慢,所以冬天感覺不涼,夏天感覺不熱
保溫袋是熱的不良導(dǎo)體,里面放涼的不容易變熱,里面放熱的不容易變涼。
小結(jié):我們周圍很多物品都用到了熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體,其目的是加快或減緩熱傳遞,使我們的生活更舒適。
杯墊是生活中常見的物品,它具有隔熱的功能,用來防止由于杯子過熱給桌面等帶來?yè)p壞,同時(shí)它又是一件工藝品,給人以美的享受。下面我們就利用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)制作一個(gè)隔熱杯墊。
選擇生活中常見的軟木塞、冰糕棍、塑料條、光盤等廢棄材料和刻刀、錐子、手鋸、砂紙等制作工具,按照制作圖紙加工制作1-2個(gè)杯墊。
比一比,誰(shuí)的隔熱杯墊選材科學(xué)環(huán)保、結(jié)構(gòu)新穎、造型美觀。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道了不同固體材料,傳熱的快慢不同,固體、液體、氣體傳熱快慢也不同。傳熱性強(qiáng)的物體(如金屬)稱為熱的良導(dǎo)體,傳熱性弱的(如塑料、木頭、空氣、水等)稱為熱的不良導(dǎo)體,熱的不良導(dǎo)體常用作隔熱材料。
課后繼續(xù)尋找生活中的熱的良導(dǎo)體和熱的不良導(dǎo)體,并把結(jié)果記錄下來。
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