7做個保溫杯教科版五年級下新知講解熱水盛在怎樣的杯子里才不容易變冷?

冬天，我們大多喜歡喝熱水。熱水盛在怎樣的杯子里才不容易變冷?我們怎樣減慢物體熱量的傳遞?

不同材料有不同的導(dǎo)熱性。想要讓熱水盛在杯子里不容易變冷，就需要制作杯子的材料是熱的不良導(dǎo)體，這樣的材料導(dǎo)熱比較慢，熱水的熱量想要傳出去需要更長的時間。另外，杯子的敞口是與外界空氣接觸的，熱水與外界空氣的溫度不同，要發(fā)生熱量的傳遞，如果我們能盡量減少這樣的接觸，熱水的熱量散失得能慢一些。新知講解

比較哪杯水涼得慢。觀察不同材料杯子的保溫效果。實驗?zāi)康?通過測試比較不同材料制成的杯子對熱水的保溫效果。實驗材料:容量大小差不多的不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯，熱水，溫度計，刻度杯等。實驗步驟:(1)把杯子平放在桌面上，與同伴合作，利用刻度杯，同時量取相同溫度的熱水200毫升。(2)分別將熱水倒入三個杯子中。(3)用手摸三個杯子的杯壁，記錄下自己的感受。(4)3~5分鐘后用溫度計同時測量并記錄這三個杯子中水的溫度。1新知講解1實驗現(xiàn)象:三個杯子中的水一開始溫度相同，由于室溫低于熱水的溫度，熱水開始向空氣傳遞自己的熱量，三個杯子中的水溫度開始下降，但是由于三個杯子的制作材料不同，溫度下降得快慢也不同。實驗記錄:

探究哪杯水涼得慢些實驗記錄表倒入相同的熱水手摸杯壁的感覺推測哪杯涼得最慢（用序號表示）5分鐘后測量水溫（℃）杯壁很燙358.3杯壁不怎么燙264.6杯壁基本不熱168.4新知講解1

實驗分析:倒入熱水后，用手摸杯壁，我們會感覺到不銹鋼杯杯壁很燙，塑料杯杯壁不怎么燙，陶瓷杯杯壁基本不熱。這是因為三個杯子的材料不同，不銹鋼是熱的良導(dǎo)體，塑料、陶瓷是熱的不良導(dǎo)體。過幾分鐘后，我們會發(fā)現(xiàn)這三個杯子中水的溫度不一樣，不銹鋼杯中的水涼得最快。這是因為不銹鋼是熱的良導(dǎo)體，傳熱速度快，可以把水的熱量較快地向外傳遞到溫度更低的地方，如空氣、放杯子的桌子等。這樣散熱快了，熱水的溫度下降得也就快了。塑料、陶瓷是熱的不良守體，傳熱慢，熱水的溫度下降得也就慢。實驗結(jié)論:熱的良導(dǎo)體傳熱快，散熱也快，水溫下降得快；熱的不良導(dǎo)體傳熱慢，散熱也便，水溫下降得慢。新知講解2

交流能使杯中熱水涼得更慢的方法。

既然材料本身的特性我們不能改變，我們可以改變周圍的環(huán)境等來緩解熱水溫度的下降。

比如，我們可以減少熱水與空氣的接觸，給杯子加一個密封的蓋；我們可以減少杯子與周圍空氣的接觸，用毛巾將杯子包起來；甚至可以將杯子嵌在泡沫塑料里。這些方法都可以使杯中的熱水涼得更慢。新知講解

測試、比較各種方法的保溫效果。觀察各種方法的保溫效果。實驗?zāi)康?通過測試比較不同材料不同方法對熱水的保溫效果。實驗材料:杯子、杯蓋、毛巾、泡沫塑料、熱水、溫度計等。實驗步驟:(1)根據(jù)實驗設(shè)計，分別準(zhǔn)備各組實驗的杯子。(2)分別將熱水倒入各組杯子中。(3)倒入熱水后，用溫度計測量開始溫度。(4)10分鐘后，用溫度計測量此時杯子中熱水的溫度。3新知講解實驗?zāi)康?

各種方法保溫效果記錄表380℃66℃14℃80℃76℃4℃80℃70℃10℃80℃78℃2℃80℃79℃1℃新知講解實驗分析:從實驗獲得的數(shù)據(jù)中我們可以發(fā)現(xiàn)，在這些保溫方法中，無蓋的杯子保溫效果最差，而使用熱的不良導(dǎo)體材料進(jìn)行保溫的效果最好。實驗結(jié)論:杯子嵌入泡沫塑料中并加蓋的方法保溫效果最好。

在剛才的實驗中我們還發(fā)現(xiàn)，其實我們的保溫杯不能使熱水始終保持原來的溫度。保溫杯只能起到盡量阻隔熱量傳遞的作用，但事實上還是會發(fā)生熱量的傳遞。3新知講解測試比較各種方法的保溫效果新知講解

制作一個保溫杯。1.設(shè)計保溫杯。(1)設(shè)計要求:選擇合適的材料制作一個保溫杯，杯外的包裹物厚度不超過3厘米，保溫效果要好。(2)設(shè)計思考:設(shè)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(dǎo)體為主要材料，以減少熱量的散發(fā)。

對于自制保溫杯來說，本身可以采用玻璃、陶瓷等熱的不良導(dǎo)體。杯外的包裹物則可以采用泡沫、塑料、棉質(zhì)物、羽絨、厚紙板、軟木材橡膠等材料。這樣可以有效減少因熱傳導(dǎo)而散發(fā)出去的熱量。此外，在最外層還可以包裹一層反光性能好的金屬材料，防止杯內(nèi)的熱能輻射到外面。4新知講解（3）方案參考。4材料玻璃(或陶瓷、金屬等)、塑料瓶、紙漿(或棉質(zhì)物等)、鋁箔紙結(jié)構(gòu)圖①在內(nèi)膽與外殼之間填充保溫材料，厚度不超過3厘米。②在外殼上再包裹一層鋁落紙。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。新知講解4

2.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。3.測試。(1)把大小、數(shù)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。新知講解4

4.評價、改進(jìn)。評價自制保溫杯的保溫效果，并寫出優(yōu)點和需要改進(jìn)的地方。自制保溫杯的記錄表優(yōu)點需要改進(jìn)的地方(1)保溫杯的內(nèi)膽和外殼都用的是熱的不良導(dǎo)體。(2)保溫填充物利用棉花進(jìn)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(yīng)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。新知講解45.小結(jié)。(1)保溫杯只能起到盡量阻隔熱量傳遞的作用，但事實上還是會發(fā)生熱量的傳遞。(2)當(dāng)保溫杯內(nèi)水的溫度高于外界的溫度時，保溫杯的作用是減緩杯內(nèi)水的溫度的下降；當(dāng)保溫杯內(nèi)水的溫度低于外界的溫度時，保溫杯的作用是減緩杯內(nèi)水的溫度的上升。新知講解設(shè)計制作一個保溫杯新知講解測試保溫箱新知講解什么樣的材料散熱快?什么樣的材料能減慢熱量的傳遞?

熱的良導(dǎo)體吸熱快，散熱也快；熱的不良導(dǎo)體吸熱慢，散熱也慢，能減慢熱量的傳遞。像金屬等熱的良導(dǎo)體散熱快，像塑料、玻璃、木頭等熱的不良導(dǎo)體可以減慢熱量的傳遞。1新知講解制作保溫杯時，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(jìn)一步的改進(jìn)?

設(shè)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(dǎo)體為主要材料，以減少熱量的散發(fā)。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(dǎo)體做杯身。外部包裹泡沫塑料、棉質(zhì)物羽絨、厚紙板等材料，這樣可以有效減少因熱傳導(dǎo)而散發(fā)出去的熱量。

實際的保溫效果還可以，但是與現(xiàn)實生活中的保溫杯比，效果還是要差一些?？蓞⒖急赝鈨?nèi)膽的原理來改進(jìn)保溫杯，比如選取保溫性能更好的真空材料等。2新知講解

保溫瓶的保溫原理。

生活中，盛有開水的保溫瓶過一夜后，第二天打開，水還是非常熱，這是因為保溫瓶內(nèi)膽從三個方面減慢了熱的傳遞。

保溫瓶內(nèi)膽做成較小的瓶口并加木塞，可以防止液面上的氣體流動，以減少熱傳導(dǎo)與熱對流。瓶身的夾層空氣被抽走，變成真空，能夠防止熱傳導(dǎo)和熱對流。

保溫瓶內(nèi)壁鍍銀，可以在內(nèi)壁形成一層反射面，通過反射熱輻射，有效降低因熱輻射而丟失的熱量。課堂練習(xí)判斷題。1.早晨將熱水倒進(jìn)保溫瓶，晚上倒出的水還是熱的。（）2.保溫就是讓物體的溫度保持在一定的范圍內(nèi)，需要減緩熱傳遞。（）3.保溫杯能使熱水始終保持原來的溫度。（）4.“保溫”就是保持原來的溫度不變。（）5.保溫瓶內(nèi)膽有兩層玻璃，中間是真空的，是為了保溫時防止熱對流和熱傳導(dǎo)。（）6.保溫瓶塞蓋在瓶口上有利于保持瓶內(nèi)水的溫度。（）7.散熱就是使物體的溫度盡快降下來，這就需要加快熱傳遞。（）√√××√√√課堂練習(xí)

選擇題（1）下面各種物質(zhì)中最適合做保溫材料的是（

）。A.鐵B.銅C.塑料泡沫D.鋁（2）冬天多穿衣服能感覺暖和，就是因為衣服（

）。A.傳熱快，散熱快

B.傳熱快，散熱慢

C.傳熱慢，散熱快

D.傳熱慢，散熱慢（3）向大小、形狀、顏色、厚薄相同的塑料杯、不銹鋼杯、陶瓷杯中倒入相同溫度的熱水，5分鐘后杯中水涼得最快的是（

）。A.塑料杯B.不銹鋼杯C.陶瓷杯（4）冬天人們在室外的水管外面包上塑料泡沫保溫層，是因為塑料泡沫（

）。A.美觀