資源簡介

(共40張PPT)
4.7 做個保溫杯
第四單元 熱
核心素養目標
科學觀念：知道熱的不良導體可以減慢物體熱量的散失。空氣是一種熱的不良導體。保溫、散熱技術在生活中被廣泛應用。
科學思維：根據熱傳遞的原理設計制作保溫杯。
探究實踐：研究哪種保溫方法保溫效果較好。嘗試自主設計產品，在研究后改進產品。
態度責任：激發設計研究保溫杯的興趣，能不斷進行嘗試和創新。關注他人的探究成果，樂于分享自己的探究經驗。
科學聚焦
01
熱水盛在怎樣的杯子中的不容易變冷？
科學聚焦
科學探索
02
比較哪杯水涼得慢。
1
不銹鋼杯
陶瓷杯
塑料杯
科學探索
實驗材料：
不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯、溫度計、熱水、量杯
實驗過程：
1.在容量大小差不多的不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯中，分別倒入同樣多、相同溫度的熱水。
2.每隔兩分鐘測量一次三杯水的溫度，并記錄結果，比較哪杯水涼得最慢。
溫馨提示：
實驗時要正確使用溫度計，小心倒熱水，防止燙傷。
科學探索
不同材料的杯子 開始時水的溫度 初始手感 5分鐘后水的溫度
不銹鋼杯
陶瓷杯
塑料杯
我的發現 實驗結果 熱的良導體吸熱快，散熱也快，所以水溫降得快；
熱的不良導體吸熱慢，散熱也慢，所以水溫降得慢。
實驗結果:
相同時間內，不銹鋼杯的水溫降得最快，塑料杯次之，陶瓷杯的水溫降得最慢。
70℃
最燙
46℃
70℃
最不燙
54℃
70℃
有點燙
51℃
科學探索
交流能使杯中熱水涼得更慢的方法。
2
把杯子嵌在泡沫塑料里。
給杯子蓋上蓋子。
用毛巾把杯子包裹起來。
科學探索
測試、比較各種方法的保溫效果。
3
無蓋的杯子
有蓋的杯子
外包毛巾的杯子
加蓋外包
毛巾的杯子
嵌入泡沫
塑料中的杯子
科學探索
實驗材料：
五種不同的杯子、溫度計、熱水、量杯
實驗過程：
1.設置對照組
2.五個杯子的水量、初始水溫相同。
3.十分鐘后同時測量溫度。
4.觀察比較五個杯子的保溫效果。
溫馨提示：
倒入各杯的水量和水溫要相同；
測量水溫的時間要相同；
溫度計的原始溫度要相同。
科學探索
測試結果
68℃
50℃
18℃
68℃
55℃
13℃
68℃
53℃
15℃
68℃
57℃
11℃
68℃
59℃
9℃
科學探索
制作一個保溫杯。
4
設計
制作
測試
發現問題
完成
①選擇合適的材料制作一個保溫杯。
②杯外包裹物的厚度不能超過3厘米。
③在杯中存放冰塊，測試比較保溫效果。
科學探索
保存冰塊
減慢杯內水溫上升
保溫杯：盡量阻隔熱傳遞,減慢水溫的變化，但并不能保持水原來的溫度。
保存熱水
減慢杯內水溫下降
科學探索
利用熱的不良導體作為材料
利用反熱輻射材料
多層材料包裹
杯蓋也包保溫材料
制作保溫杯時，我們要從哪些方面考慮減慢熱量的傳遞呢
科學探索
科學探索
材料 玻璃（或陶瓷、金屬等）、塑料瓶、紙漿（或棉質物等）、鋁箔紙
結構圖 ①在內膽與外過之間填充
保溫材料，厚度不超過
3厘米。
②在外殼上再包裹一層鋁
箔紙。
③如果用紙漿填充，則需
剪去塑料瓶底，方便去
除紙漿里的水分。
保溫外蓋
保溫填充材料
保溫杯內膽
保溫杯外殼
方案參考
科學探索
制作：
(1)將塑料瓶剪成比玻璃杯長4~6厘米的圓筒。
(2)將棉花放入塑料瓶底部并壓實，再將玻璃杯放入塑料瓶中，四周放入棉花，并壓實。
(3)將棉花放入蓋子里并壓實，然后用膠帶粘好。
科學探索
測試：
(1)把大小、數量相同的冰塊分別裝入各組自制的保溫杯里。
(2)30分鐘后分別將各個保溫杯里的冰塊與水一起倒入燒杯中。
(3)觀察比較各個燒杯中冰塊的大小變化，比較保溫效果。
科學探索
評價、改進：評價自制保溫杯的保溫效果，并寫出優點和需要改進的地方。
自制保溫杯的記錄表 優點 需要改進的地方
(1)保溫杯的內膽和外殼都用的是熱的不良導體。 (2)保溫填充物利用棉花進行隔熱。 (3)杯蓋也填充了棉花用來阻隔熱量的散失。 (1)保溫填充物應該再壓實一些。
(2)塑料瓶和玻璃瓶的厚度可以更大一些。
(3)將杯蓋改成木塞，這樣密封性更好。
科學探索
科學研討
03
熱的良導體吸熱快，散熱也快；熱的不良導體吸熱慢，散熱也慢，能減慢熱量的傳遞。
什么樣的材料散熱快？什么樣的材料能減慢熱量的傳遞？
科學研討
制作保溫杯時，我們要從哪些方面考慮減慢熱量的傳遞？實際效果如何？還可以在哪些方面做進一步的改進？
設計的主要目的是保溫效果要好，因此要盡量選擇熱的不良導體為主要材料，以減少熱量的散發。對于我們自制的保溫杯來說，本身可以選用陶瓷、玻璃等熱的不良導體做杯身。外部包裹泡沫、塑料、棉質物、羽絨、厚紙板等材料，這樣可以有效減少因熱傳導而散發出去的熱量。
科學研討
科學拓展
04
科學拓展
課堂總結
05
課堂總結
課堂練習
06
一　選擇題
1.生活中有各種各樣的保溫杯，下列關于保溫杯的分析更合理的是（　B　）。
A.塑料外殼的保溫杯一定比金屬外殼的保溫效果好
B.雙層結構并抽成真空的設計保溫效果更好
C.外殼越厚的保溫效果一定更好
B
課堂練習
2.龍龍把同樣溫度同樣體積的熱水分別倒進塑料杯、陶瓷杯、不銹鋼杯，一段時間后哪個杯子中的熱水最先涼下來（　C　）。
A.塑料杯 B.陶瓷杯 C.不銹鋼杯
C
點撥：不銹鋼的導熱性能最強。
課堂練習
3.冬天天氣較為寒冷，為了更暖和我們都會穿著羽絨衣，這是因為（　C　）。
A.羽絨衣自己會產生熱量
B.羽絨衣更漂亮
C.羽絨衣能較好地阻擋身體熱量的流失
C
點撥：羽絨衣屬于熱的不良導體，導熱能力差，保溫效果好。
課堂練習
4.在制作保溫杯時，選擇保溫杯夾層的填充材料，效果更好的是（　A　）。
A.泡沫塑料 B.不銹鋼 C.沙子
A
點撥：泡沫塑料屬于熱的不良導體，保溫效果好。
課堂練習
5.廚房中的廚具，需要被手直接拿取的部分，基本是采用（　B　）。
A.傳熱性能比較好的材料
B.傳熱性能比較差的材料
C.什么材料都可以
B
點撥：使用傳熱性能差的材料，不容易燙到手。
課堂練習
二　填空題
1.熱的不良導體傳遞熱的速度較 　慢　 ，保溫效果較 　好　 。
2.有的物體需要散熱，這時要盡可能加快熱傳遞，這樣的物體多使用 　熱的良導體　 制作。
慢　
好　
熱的良導體　
課堂練習
三　判斷題
1.把杯子用棉花包起來，可以增強杯子的保溫性能。 （　√　）
2.夏天，人們常用棉被把棒冰包起來，這樣棒冰熔化會更慢。 （　√　）
√
√
點撥：棉被屬于熱的不良導體，可以更好隔絕外界熱量進入。
課堂練習
3.冬天用手觸摸鐵門和木門，因為鐵門溫度更低所以摸起來感覺更冷。 （　×　）
×
4.保溫杯是從保溫瓶發展過來的，保溫原理與保溫瓶基本相同，只是人們為了方便把瓶做成杯。 （　√　）
√
點撥：鐵門傳熱性能更強，更快地將手的熱量傳遞出去，所以感覺更冷。
課堂練習
5.冬天曬太陽感覺暖和是因為太陽的熱輻射，所以空氣是不能傳遞熱量的。 （　×　）
×
6.為了增強熱傳遞性能，鍋具基本使用了金屬材料制作。 （　　）
√
點撥：空氣也可以傳遞熱量，只是傳熱能力較弱。
課堂練習
四　綜合創新題
　　我們常用熱水瓶來儲存燒開的熱水。熱水瓶的構造和保溫杯相似（如圖），它里面有一個內膽，是由兩層玻璃組成的，并且玻璃層中間真空；熱水瓶的最外面，是一層薄的塑料殼或金屬殼。
課堂練習
1.熱水瓶兩層玻璃之間抽成真空是為了（　A　）。
A.阻隔熱傳遞 B.加快熱傳遞 C.更加牢固
2.熱水瓶塞一般用軟木制成，又稱軟木塞。選用軟木作瓶塞，是因為這種材料（　B　）。
A.具有良好的導熱性
B.導熱性能差
C.具有良好的絕緣性
A
B
課堂練習
3.熱水瓶的內壁通常鍍銀，這樣可以減少（　C　）。
A.熱傳導 B.熱對流 C.熱輻射
C
課堂練習

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