金属与热

基础

金属导电又导热,铜做电线、铁做镬;木和胶隔热,所以镬柄用木或胶制,既传热做饭又不烫手。

适合:小四科学科 · 单元:物质、能量和变化 · 建议学习路径第 5/15 课

学完呢课,你会识:
  • 金属导电导热、有光泽;非金属一般两样皆弱。
  • 铜导电好做电线,铁导热硬净做镬。
  • 导热快的叫传热物料,导热慢的叫隔热物料。
文体:科学知识说明文有声朗读

文体小知识:说明文把物料的特性与用途逐样讲解。这一篇教你分辨金属与非金属,看看导热和隔热怎样影响生活设计。

科学科Science

§课文原文 Passage

1我们身边的物件由不同物料制成:匙羹和电线用金属,桌椅和玩具用木和塑胶。金属有共同特性:表面有光泽、可以打造成不同形状、能导电又能导热。木、塑胶、玻璃和橡胶等非金属物料,一般不导电,导热也慢得多。

2物料的特性决定它的用途。铜的导电能力特别好,又容易拉成细线,所以用来做电线;铁坚固又能导热,用来做镬和建筑材料;铝又轻又不生锈,用来做汽水罐和窗框。人们就是按物料特性,为每种产品挑选最合适的材料。

3导热有快有慢。金属导热快,属于传热物料;木、塑胶和空气导热慢,属于隔热物料。做个小实验:在金属汤匙、木筷和胶匙的一端同时涂上牛油,一同放入热水中,最快掉下牛油的就是导热最快的金属汤匙。

4传热和隔热在生活中各有用处。我们要食物快熟,就用导热的金属镬;但不想烫手,镬柄就用隔热的木或耐热胶制成。保温瓶用真空夹层和胶盖,减慢热力散失;冬天穿羽绒外套,靠羽毛锁住隔热的空气保暖。

5认识物料的导热特性,还能保障安全。接触热镬、热水煲时要小心,金属表面即使离火较远也可能很烫;使用隔热手套端热的东西,才不会灼伤。善用传热与隔热,生活更方便也更安全。

1重点摘要 Summary

金属导电又导热,铜做电线、铁做镬;木和胶隔热,所以镬柄用木或胶制,既传热做饭又不烫手。

2生字卡 Vocabulary

M
Metal金属

有光泽、导电导热的物料,例如铜、铁、铝。

N
Non-metal非金属

一般不导电、导热慢的物料,例如木、塑胶和玻璃。

H
Heat conduction导热

热力沿物件由高温处传到低温处的现象。

E
Electrical conductivity导电性

物料让电流通过的能力,铜的导电性很好。

C
Copper铜

导电导热俱佳的金属,用来做电线和煮食器皿。

I
Iron铁

坚硬导热的金属,用来做镬和建筑材料。

I
Insulator隔热物料

导热很慢的物料,例如木、塑胶和空气,用来阻挡热力。

A
Aluminium铝

又轻又不易生锈的金属,用来做汽水罐和窗框。

P
Plastic塑胶

轻身、导热慢的人造物料,用来做手柄和外壳。

H
Handle手柄

器皿供手握住的部分,多用隔热物料制成。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:分辨金属与非金属留心观察,身边的物料可粗略分为金属和非金属两大类。金属包括铜、铁、铝、金和银,它们有共同特性:表面有金属光泽,敲起来有清脆声响,可以被拉成线、打成片,能够导电,也能导热。非金属物料如木、竹、塑胶、玻璃、橡胶和陶瓷,一般没有金属光泽,不导电或导电极差,导热也慢。用眼睛看光泽、用手摸质感,就能把身边的物件粗略分类。
  2. 第二步:金属的共同特性做几个简单测试,就能归纳金属的特性。把金属匙羹和非金属筷子同时插入热水中,金属匙羹的柄很快变暖,这是导热;用电池、电线和灯泡接成电路,用铜线接通灯泡便亮,改用胶尺便不亮,这证明金属导电、塑胶不导电。金属还有光泽和延展性,可以打成薄薄的铝箔。归纳起来:金属导电、导热、有光泽、可延展,这些特性正好解释它们的用途。
  3. 第三步:特性决定用途物料的特性与用途息息相关。铜的导电性在常用金属中数一数二,又柔软易拉成细线,所以电线内芯几乎都用铜;铁坚硬耐用,导热又快,所以煮食的镬多用铁或钢制成,高楼的钢筋也靠它撑起;铝又轻又不易生锈,做汽水罐、飞机外壳和窗框最合适。反过来说,电线外皮要绝缘,就选不导电的塑胶。先了解特性,再决定用途,这是挑选物料的基本思路。
  4. 第四步:传热与隔热实验想知道哪些物料传热快,可以自己做实验。方法一:在金属汤匙、瓷羹、木筷和胶匙的一端涂上相同的牛油,再各黏一粒豆,同时放进热水,牛油最先融化、豆最先掉下来的,就是导热最快的物料,结果通常是金属汤匙。方法二:摸摸放在桌上已久的金属尺和胶尺,金属尺感觉较凉,其实是因为它导热快,把手的热力带走,并不是它天生较冷。
  5. 第五步:传热与隔热的应用传热物料和隔热物料在生活中各司其职。要热得快,就用金属:镬、煲和电热水器的发热部分都用金属。要挡住热力,就用隔热物料:镬柄和煲柄用木或耐热塑胶,端热汤时用布垫或隔热手套,保温瓶用真空夹层、胶盖和银面内胆减慢热力进出。冬天的羽绒靠羽毛锁住空气,空气导热慢,所以能保暖。同一件器皿,往往传热与隔热物料并用,各展所长。
  6. 第六步:安全使用传热器皿金属导热快,用得不小心便会烫伤。镬的边缘、煲盖的手柄旁,即使不是直接接触炉火,也可能被热力传导而变得滚烫,拿动前先用手背靠近试探,或使用隔热手套。金属汤匙长时间留在热汤里,柄也会变热,搅拌后不要立即放进口。家里的电线和插座发热时,切勿触摸,要通知大人处理。认识物料的导热特性,既方便生活,也保障安全。

5例题示范 Example

例题:妈妈买了一只新镬,镬身是铁造的,但手柄却用木制。为什么镬身不用木、手柄又不用铁?请用导热的知识解释。

  1. 镬身要在炉火上快速把热力传给食物,必须选导热快的传热物料,铁导热快又坚固,正合适。
  2. 木导热很慢,用来做镬身,食物便难炒熟,浪费火力,所以镬身不用木。
  3. 手柄要让人徒手握住,必须隔热,避免热力从镬身传到手上。
  4. 铁导热快,用来做柄会烫伤手;木导热慢,握住也只微温,所以手柄用木。
  5. 答案:镬身用铁是因为铁导热快又坚固,能把热力迅速传给食物;手柄用木是因为木导热慢,是隔热物料,热力难以传到手上,握著也不烫手。传热与隔热物料各展所长,器皿才好用又安全。

6常见错误 Mistakes

✗ 以为金属尺比胶尺天生较冷
✓ 两者温度相同,金属导热快,把手上热力带走,所以摸起来较凉
✗ 觉得所有物料都能导电
✓ 只有金属等导体能导电,塑胶和橡胶不导电,所以用来做电线外皮
✗ 用金属匙羹搅拌热汤后立即含进口
✓ 金属导热,匙柄已变热;应改用木或胶匙,或等冷却再用
✗ 徒手拿刚离火的热金属盘
✓ 金属传热快,徒手会灼伤;应使用隔热手套或隔热垫
✗ 觉得隔热物料没有用处
✓ 镬柄、保温瓶、隔热手套都靠隔热物料,防止烫伤和保持温度

75 题快测 Quick check

Q1电线内芯多用哪种金属?

Q2煮食镬多数用什么金属制成?

Q3镬柄为什么用木或胶制?

Q4哪类物料能导电?

Q5保温瓶靠什么减慢热力散失?

8重点回顾 Recap

  • 金属导电导热、有光泽;非金属一般两样皆弱。
  • 铜导电好做电线,铁导热硬净做镬。
  • 导热快的叫传热物料,导热慢的叫隔热物料。
  • 镬柄用木或胶,正是隔热的应用。
  • 善用传热与隔热,煮食快又安全。

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