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2.1　生活中的热传递
义务教育教科书（五·四学制） 科学 六年级 上册
我们的生活与能息息相关，烹饪食物、洗晒衣服、照明、交通等都离不开能的转移和转化。随着社会的发展、人们生活水平的不断提高，对能的需求也在日益增长。
生活中人们是如何利用能的转移和转化的？
能的使用面临着哪些问题？
单元学习引导
如何进行科学归纳
我们将通过搜集证据，分析、推理得到一般事物规律的方法，称作科学归纳。例如，某小组在研究“热如何在金属中传递”时，经历了以下研究过程。
1.搜集证据
（1）将3根相同的小木棍底部沾等量的凡士林，使之竖立在铁棒上。加热铁棒的一端，凡士林遇热熔化后小木棍会掉落，记录小木棍掉落的次序。
（2）将铁棒换成铜棒、铝棒，重复上面的实验。
2.分析证据，寻找规律
通过实验发现，铁棒上离热源最近的小木棍①最先掉落，离热源最远的小木棍③最后掉落。这说明热会沿着铁棒传递。
将铁棒换成铜棒、铝棒，也得到了相同的实验结果。
3.归纳和概括实验结论
热会沿着金属物体传递。
煮饭、烧水、炒菜、吹空调……生活中许多地方都在发生热传递。影响热传递的因素有哪些呢？
热如何在气体中传递
冬天，我们打开空调，为了使整个房间的温度快速升高，风门叶片应该向上还是向下？
将铝片制成螺旋状，如下图所示，分别从上向下吹气、从下向上吹气；再将螺旋状铝片放在点燃的酒精灯上方。铝片转动的方向与向上吹气时的情况是否相同？
上述现象都表明，热空气向上流动。
当热空气向上流动时，附近的冷空气会向什么方向流动呢？
　☆提出问题
热空气向上流动时，附近的冷空气向什么方向流动？
　☆作出假设
热空气向上流动时，附近的冷空气向 流动。
　☆材料与工具
大烧杯、蜡烛、火柴、卡片纸、蚊香等。
探究冷、热空气流动的方向
实验
　☆实验步骤
1. 把T形卡片纸悬挂在烧杯中部，将烧杯隔成两个空间，底部留有空隙。
2. 将一支燃烧的蜡烛竖放在杯内的右侧，将点着冒烟的蚊香放在左侧杯口，观察并记录烟流动的情况。
　☆实验记录
在图中画出冷空气和热空气流动的方向。
　☆实验结果
烧杯左侧的烟 （向上/向下）流动，烧杯右侧的烟 （向上/向下）流动。
　☆实验结论
热空气 （向上升/向下降），冷空气 （向上升/向下降）流回补充。
　◎提出问题
热空气向上流动时，附近的冷空气向什么方向流动？
　◎作出假设
热空气向上流动时，附近的冷空气向__________流动。
　◎材料与工具
大烧杯、蜡烛、火柴、卡片纸、蚊香等。
探究冷、热空气流动的方向
　◎实验步骤
1. 把T形卡片纸悬挂在烧杯中部，将烧杯隔成两个空间，底部留有空隙。
2. 将一支燃烧的蜡烛竖放在杯内的右侧，将点着冒烟的蚊香放在左侧杯口，观察并记录烟流动的情况。
　◎实验记录
在图中画出冷空气和热空气流动的方向。
　◎实验结果
烧杯左侧的烟__________（向上/向下）流动，烧杯右侧的烟__________（向上/向下）流动。
　◎实验结论
热空气　　　　　　（向上升/向下降），冷空气__________（向上升/向下降）流回补充。
热空气的上升、冷空气的流回补充形成了空气的对流。热在气体中主要以对流的形式传递。
将高锰酸钾晶体放在靠近杯壁的烧杯底，在烧杯中加入适量的冷水，然后用酒精灯在晶体下慢慢加热。
观察可知，杯内晶体逐渐溶解，紫色的高锰酸钾溶液因受热向上移动。
那么，热水周围的冷水是否也会回流形成对流呢？
热如何在液体中传递
　☆提出问题
热水周围的冷水是否也会回流形成对流？
　☆作出假设
热水周围的冷水 （会/不会）回流形成对流。
　☆材料与工具
染色的热水、插有两支玻璃管的瓶塞、小瓶、大烧杯和冷水。
探究水的对流
实验
　☆实验步骤
1. 把染色的热水注入一小瓶里，然后塞上一个插有两支玻璃管的瓶塞。
2. 把小瓶放入一大杯冷水中，使它靠近杯壁，注意观察杯中的变化。
　☆实验记录
在图上用箭头表示染色水的流动方向。
　☆实验结果
（冷/热）水沿A管 （流入/流出），而 （冷/热）水沿B管 （流入/流出）。
　☆实验结论
热水 （向上升/向下降），冷水 （向上升/向下降）流回补充，形成对流。
　◎提出问题
热水周围的冷水是否也会回流形成对流？
　◎作出假设
热水周围的冷水__________（会/不会）回流形成对流。
　◎材料与工具
__________、插有两支玻璃管的瓶塞、小瓶、大烧杯和__________。
探究水的对流
　◎实验步骤
1. 把 注入一小瓶里，然后塞上一个插有两支玻璃管的瓶塞。
2. 把小瓶放入一大杯冷水中，使它靠近杯壁，注意观察杯中的变化。
　◎实验记录
在图上用箭头表示染色水的流动方向。
　◎实验结果
______（冷/热）水沿A管________（流入/流出），而______（冷/热）水沿B管________（流入/流出）。
　◎实验结论
热水__________（向上升/ 向下降），冷水__________（向上升 / 向下降）流回补充，形成对流。
液体和气体中，热主要以对流的形式传递。
在液体和气体的热传递过程中，传导和对流同时存在。那么，传导和对流的传热效果相同吗？
　☆材料与工具
水、试管、铁架台、酒精灯、温度传感器等。
比较水中传导和对流的传热效果
实验
　☆实验步骤
在试管中注入水，将其倾斜地固定在支架上，将两个温度传感器探针分别布置在水底和水面处，用酒精灯加热水底至水面的中间部分，记录两个温度传感器的温度变化。
　☆实验记录
时间（分） 水面的温度（℃） 水底的温度（℃）
0
1
……
　☆实验结果
比较两个温度传感器的示数变化：水面温度上升幅度 （大/小），水底温度上升幅度 （大/小）。
　☆实验结论
热传导和对流均可在水中发生，但以 为主。当水受热时，热只能通过 向下传递，因此试管底部的水温变化不明显。
　◎材料与工具
水、试管、铁架台、酒精灯、　　　　　等。
　◎实验步骤
在试管中注入水，将其倾斜地固定在支架上，将两个温度传感器探针分别布置在　　　　　　和_________处，用酒精灯加热水底至水面的中间部分，记录两个温度传感器的温度变化。
比较水中传导和对流的传热效果
　◎实验记录
时间（分） 水面的温度（℃） 水底的温度（℃）
0
1
　◎实验结果
比较两个位置温度传感器的读数变化：水面温度上升幅度______（大/小），水底温度上升幅度______（大/小）。
　◎实验结论
热传导和对流均可在水中发生，但以__________为主。当水受热时，热只能通过__________向下传递，因此试管底部的水温变化不明显。
热如何在真空中传递
太阳和地球之间几乎没有实物粒子，这种环境我们称之为真空。而太阳发出的热仍能传到地球，这说明当物体之间没有固体、液体或气体时也可以进行热传递。
　☆提出问题
热是否可以在真空中传递？
　☆作出假设
热 （可以/不可以）在真空中传递。
　☆材料与工具
温度传感器（或温度计）、红外线灯、玻璃罩、抽气机等。
探究热在真空中的传递
实验
　☆实验步骤
1. 将温度传感器置于玻璃罩内，用红外线灯模拟太阳照射玻璃罩。
2. 分别记录初始的温度和用红外线灯照射5分钟后的温度，计算它们的差值。
3. 用抽气机抽去玻璃罩内的空气，分别记录初始的温度和用红外线灯照射5分钟后的温度，计算它们的差值。
　☆实验记录
玻璃罩内的介质 初始的温度（℃） 照射后的温度（℃） 变化值（℃）
空气
真空
　☆实验结果
比较空气和真空中的温度变化：　　　　　　　　　　　　。
　☆实验结论
热 （可以/不可以）在真空中传递。
　◎提出问题
热是否可以在真空中传递？
　◎作出假设
热________（可以 / 不可以）在真空中传递。
　◎材料与工具
__________________________________________________等。
探究热在真空中的传递
　◎实验步骤
1. 将温度传感器置于玻璃罩内，用红外线灯模拟太阳照射玻璃罩。
2. 分别记录初始的温度和用红外线灯照射5分钟后的温度，计算它们的差值。
3. 用抽气机抽去玻璃罩内的空气，分别记录 的温度和____________________的温度，计算它们的差值。
　◎实验结果
比较空气和真空中的温度变化：__________________________。
　◎实验结论
热________（可以 / 不可以）在真空中传递。
　◎实验记录
玻璃罩内的介质 初始的温度（℃） 照射后的温度（℃） 变化值（℃）
空气
真空
热传导可以在固体、液体或气体中进行；对流可以在液体或气体中进行；而热辐射在没有物质的真空情况下也可以进行。
生活中，我们可以通过什么样的方法增加或减少热辐射中能的吸收呢？
　☆提出问题
热辐射中能的吸收与物体颜色深浅是否有关？
　☆作出假设
物体颜色越 （深/浅），热辐射中能的吸收越 （多/少）。
　☆材料与工具
温度传感器（或温度计）、红外线灯、锥形瓶、颜料等。
探究热辐射中能的吸收与物体颜色深浅的关系
实验
　☆实验步骤
1. 将两个锥形瓶内壁分别涂成白、黑两种颜色，插入温度传感器。
2. 使两个锥形瓶到红外线灯的距离相等，照射一段时间后，观察两个锥形瓶中温度的变化。
　☆实验记录
时间（分） 白色锥形瓶 黑色锥形瓶 温度（℃） 变化值（℃） 温度（℃） 变化值（℃）
0 — —
1
2
……
　☆实验结果
色瓶内的空气温度上升速度较快。
　☆实验结论
_____________________________________________________
　◎提出问题
热辐射中能的吸收与颜色深浅是否有关？
　◎作出假设
颜色越______（深/浅），热辐射中能的吸收越______（多/少）。
　◎材料与工具
__________________________________________________等。
探究热辐射中能的吸收与颜色深浅的关系
　◎实验步骤
1. 将两个锥形瓶内壁分别涂成白、黑两种颜色，插入温度传感器。
2. 如图所示，等距离放置红外线灯照射一段时间后，观察温度传感器读数。
　◎实验记录
时间（分） 白色锥形瓶 黑色锥形瓶 温度（℃） 变化值（℃） 温度（℃） 变化值（℃）
0 — —
1
　◎实验结果
__________色瓶内的空气温度上升速度较快。
　◎实验结论
_______________________________________________________
说一说
为什么夏天人们喜欢穿浅色的服装，而冬天喜欢穿深色的服装？
保温瓶为什么能保温
生活中，人们将热水倒入保温瓶内保温。为什么保温瓶可以起到保温的作用呢？
　☆材料与工具
封口完好的保温瓶内胆、封口破损的保温瓶内胆、温度计（或温度传感器）、木塞等。
　☆步骤
1. 把等量的沸水注入两个保温瓶内胆内。
2. 迅速塞上附有温度计的瓶塞。
观察保温瓶的结构
观察
3. 观察两个保温瓶中温度计开始时和15分钟后的读数。
4. 仔细观察，保温瓶还有哪些结构能减缓热的流失？
保温瓶及内胆
将沸水注入保温瓶时，须注意安全。
提示
　☆观察结果
通过对比两瓶内水温的变化， 瓶中的水冷得较快。因为夹层间 （存在/不存在）空气，热可以通过 和 离开保温瓶。
结构 作用
真空层 　防止热通过空气的传导和对流流失
木塞
镀银
……
　◎材料与工具
封口完好的保温瓶内胆、___________________
_____________、____________________、木塞等。
　◎步骤
1. 把等量的沸水注入两个保温瓶内胆内。
2. 迅速塞上附有温度计的瓶塞。
观察保温瓶的结构
3. 观察两个保温瓶中温度计__________时和_____分钟后的读数。
4. 仔细观察，保温瓶还有哪些结构能减缓热的流失？
　◎结果记录
保温瓶 __________时水的温度（℃） _____分钟后水的温度（℃）
① 内胆封口完好
② 内胆封口破损
　◎结果分析
1. 通过对比两保温瓶内水温的变化发现，__________瓶中的水冷得较快。因为夹层间__________（存在/不存在）空气，热可以通过__________和__________的方式离开保温瓶。
2. 通过观察，结合所学知识，推测保温瓶还有哪些能减缓热流失的结构及其作用。
结构 作用
真空层 防止热通过空气的传导和对流流失
保温瓶内热的物体不易冷却，冷的物体不易变热。
以小组为单位，选择身边合适的容器及材料，设计制作一个保温杯，并检测保温杯的效果。
制作简易保温杯
设计与制作
制作简易保温杯
设计图（标注所用材料及尺寸）
保温效果测试
改进的方法

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