【新苏教版】小学科学五年级知识点1-5单元知识点总结

第一单元 光与色彩

第1课 光的传播

一、重要知识点（教师参考）

1. 光源——能自行发光且正在发光的物体

能自行发光并且正在发光的物体叫做光源，例如太阳、点亮的电灯、点燃的蜡烛、萤火虫等。判断光源要抓住"自行发光"和"正在发光"两个条件：月亮本身不发光，它只是反射太阳光，所以月亮不是光源；没通电、没点着的灯泡和蜡烛也不能称为光源。

2. 光是沿直线传播的

光在同一种均匀的介质（如空气、水、玻璃）中是沿直线传播的，我们可以用一条带箭头的直线（光线）来表示光的传播路径和方向。生活中影子的形成、日食月食、射击时的三点一线、激光准直等现象，都能说明光沿直线传播。

3. 用直吸管和弯吸管验证光沿直线传播

用手电筒照射，眼睛通过直吸管能看到光源，通过弯折的吸管就看不到光源。这是因为光只能沿直线前进，不能像水流那样绕过弯曲的通道，弯吸管把光路挡住了，所以看不见光。这是最直观的一种验证方法（教材）。

4. 用三孔纸板验证光沿直线传播

把三张中间扎有小孔的纸板立在桌面上，只有当三个小孔在一条直线上（三孔对齐）时，眼睛才能通过小孔看到光源；把中间那张纸板左右移动一点，光路被挡住，就看不到光了。这个实验说明光在空气中是沿直线传播的（教材）。

5. 小孔成像——光沿直线传播的有力证据

在一个纸盒（或易拉罐）的一端扎一个小孔，另一端蒙上半透明纸（描图纸、硫酸纸），把小孔对着点燃的蜡烛或其他明亮物体，就能在半透明纸上看到蜡烛倒立的像。烛焰上方的光沿直线穿过小孔后落到屏幕下方，下方的光落到屏幕上方，所以像会上下颠倒、左右相反。

6. 小孔成像的特点与应用

小孔成像的像是倒立的实像；像可以缩小也可以放大，取决于物体到小孔的距离和屏到小孔的距离；像的形状只与物体相同，与小孔的形状无关（小孔是三角形或方形的，像仍然是烛焰的形状）。利用这一原理可以做成针孔照相机。制作材料通常有手电筒、直吸管和弯吸管、三孔纸板、蜡烛、半透明纸、易拉罐或纸盒、针、剪刀等（教材）。

二、实验探究类知识点问答

问 1：什么是光源？月亮是不是光源（教材）

答：能自行发光并且正在发光的物体叫做光源，如太阳、点亮的电灯、点燃的蜡烛、萤火虫。月亮不是光源，它本身不发光，我们看到的月光是它反射的太阳光；关掉的电灯、没点燃的蜡烛因为没有"正在发光"，也不能算光源。

问 2：怎样用直吸管和弯吸管验证光沿直线传播（教材）

答：把手电筒点亮放在桌上，用一根直吸管一端对准眼睛、另一端对准手电筒，能从吸管中看到明亮的光；换成弯折的吸管，无论怎样调整都看不到光。说明光沿直线传播，不能沿弯曲的通道传播。

问 3：三孔纸板实验中，为什么要强调"三孔对齐"（教材）

答：因为只有当三个小孔处在同一直线上时，光源发出的光才能沿直线依次穿过三个孔进入眼睛。只要把中间那块纸板移动一点，三点就不再共线，光被纸板挡住，眼睛就看不到光源了，这正好证明光在空气中是沿直线传播的。

问 4：怎样制作一个小孔成像盒？需要哪些材料（教材）

答：取一个易拉罐或长方形纸盒，在一端用针扎一个很小的圆孔，另一端去掉底并蒙上半透明纸（描图纸或硫酸纸）作为屏幕，用橡皮筋或胶带固定。把小孔对着点燃的蜡烛或窗外的明亮景物，就能在半透明纸上看到倒立的像。用到的材料有易拉罐或纸盒、针、半透明纸、蜡烛、剪刀、胶带等。

问 5：为什么小孔成像是倒立的？

答：光沿直线传播，烛焰上部发出的光穿过小孔后只能一直向前，落在屏幕的下部；烛焰下部发出的光穿过小孔后落在屏幕的上部；左右方向也同理互换。所以屏幕上出现的是上下颠倒、左右相反的倒立像。

问 6：小孔成像实验中，小孔的形状会不会影响像的形状？

答：不会。像的形状只由物体的形状决定，与小孔是圆的、方的还是三角形的无关。比如用三角形的小孔观察烛焰，看到的仍然是烛焰的形状。但小孔的大小会影响像的清晰程度：孔太大，通过的光斑相互重叠，像就模糊不清；孔越小，像越清晰但越暗。

问 7：小孔成的像什么时候变大、什么时候变小？

答：像的大小由物距（物体到小孔的距离）和像距（屏幕到小孔的距离）共同决定。把蜡烛靠近小孔（物距变小）或把屏幕远离小孔（像距变大），像就会变大；把蜡烛远离小孔或把屏幕靠近小孔，像就会变小。所以小孔成像既能成缩小的像，也能成放大的像。

问 8：生活中有哪些现象能说明光沿直线传播？试举几例并解释。

答：影子的形成——光被不透明的物体挡住，后面出现光照不到的暗区；日食和月食——太阳、地球、月球排成一线时互相遮挡；射击时的"三点一线"瞄准、木工看木条是否平直、排队时看前面同学的后脑勺、激光准直挖掘隧道等，都是利用光沿直线传播的道理。

三、教材思考问答题（含参考答案）

问 1：为什么我们能通过直吸管看到手电筒的光，而通过弯吸管却看不到（教材）

答：因为光是沿直线传播的。直吸管里的通道是直的，光可以沿直线穿过吸管进入眼睛；弯吸管里的通道是弯的，光不能拐弯，被吸管壁挡住，所以看不到光源。

问 2：小孔成像的像为什么是倒立的（教材）

答：因为光沿直线传播。物体上部发出的光穿过小孔后射到屏幕下部，物体下部发出的光穿过小孔后射到屏幕上部，左右方向同样互换，所以屏幕上形成的是倒立的像。

问 3：把小孔改成三角形，像的形状会不会变成三角形（教材）

答：不会。像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。用三角形小孔观察蜡烛，看到的仍然是蜡烛火焰的形状；改变小孔形状，只会改变通过小孔的光的多少，不会改变像的形状。

问 4：生活中还有哪些地方用到了"光沿直线传播"的道理（教材）

答：影子的形成、日食和月食、射击时的三点一线瞄准、排队对齐、木工检查木条是否平直、激光准直、针孔照相机等，都是光沿直线传播的应用或证据。

第2课 光的反射

一、重要知识点（教师参考）

1. 光的反射——光遇到物体表面返回原介质的现象

光在传播过程中遇到物体表面时，会改变传播方向又返回原来的介质中，这种现象叫光的反射。我们之所以能看到本身不发光的物体，就是因为这些物体把光反射到了我们的眼睛里；如果周围没有光，或者物体把光全部吸收，我们就看不见它（教材）。

2. 人看见物体的原因——光从物体进入眼睛

人看见物体，是因为物体发出或反射的光进入了眼睛，而不是眼睛向物体发出光。一千多年前，阿拉伯学者伊本·海赛姆通过大量观察和实验最早正确地解释了这一点，纠正了"眼睛发光才能看见东西"的错误认识（教材）。

3. 不同材料的反光效果不同

用手电筒以相同的角度照射不同的材料，反射光的强弱是不同的。镜面反光最强，铝箔较强，白纸一般，黑纸最弱。表面越光滑、颜色越浅，反射光的能力越强；表面越粗糙、颜色越深，吸收的光越多。实验时要保持照射角度、照射距离和材料大小相同，只改变材料这一种条件（教材）。

4. 光的反射规律——反射角等于入射角

光照射到平面镜上时，我们把过入射点并垂直于镜面的直线叫法线，入射光线与法线的夹角叫入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角。反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。可以用量角器在纸板上测量入射角和反射角来验证（教材）。

5. 镜面反射与漫反射

光滑表面（如镜面、平静的水面、抛光金属面）会把平行入射的光沿着同一方向反射出去，这叫镜面反射，反射光比较集中、很刺眼；粗糙表面（如白纸、墙壁、衣服）会把平行入射的光向四面八方反射，这叫漫反射。漫反射同样遵守反射角等于入射角的规律，正因为有了漫反射，我们才能从各个方向看到周围的物体。

6. 光的反射的应用与光污染

光的反射在生活中有广泛应用：镜子、汽车后视镜、潜望镜、反光背心和道路反光标志、光导纤维传输信息，以及月球反射太阳光让我们看到月亮。另一方面，过度的人工照明会造成光污染：影响天文观测、干扰动物的作息与迁徙、影响人的睡眠和健康。减少光污染的方法有给灯具加遮光罩、降低不必要的亮度、随手关闭不用的灯、使用暖色光源等（教材）。

二、实验探究类知识点问答

问 1：什么是光的反射？举几个生活中的例子（教材）

答：光在传播中遇到物体表面时，改变传播方向又返回原来介质中的现象叫光的反射。例如照镜子能看到自己、平静的水面能映出岸边景物、月光是月球反射的太阳光、用平面镜可以把阳光"打"到教室的天花板上。

问 2：人为什么能看见本身不发光的物体（教材）

答：因为这些物体把照射到它表面的光反射出来，其中一部分进入了我们的眼睛。伊本·海赛姆最早正确地指出：人看见物体是因为光从物体进入眼睛，而不是眼睛向物体发出光。在完全没有光的暗室里，我们什么也看不见，就是因为没有任何光进入眼睛。

问 3：怎样比较不同材料的反光效果？实验中要控制哪些条件（教材）

答：把镜面、铝箔、白纸、黑纸等大小相同的材料并排放在桌上，用手电筒以相同的角度、相同的距离照射它们，观察并比较反射光的明亮程度。实验中要控制的条件：手电筒的亮度、照射的距离、照射的角度、材料的大小都相同，只改变材料的种类这一个条件，这样的比较才公平。结果是镜面最强、铝箔较强、白纸一般、黑纸最弱。

问 4：怎样用量角器验证"反射角等于入射角"（教材）

答：把平面镜平放在一张白纸上，沿镜面画出镜面位置并作出法线；用手电筒（或激光笔）沿某一角度射向镜面上的入射点，在纸上标出入射光线和反射光线的位置；用量角器分别量出入射角和反射角。改变入射角度多做几次，会发现每次反射角都等于入射角，并且入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。

问 5：入射角增大时，反射角会怎样变化？

答：因为反射角始终等于入射角，所以入射角增大，反射角也随之增大，两者总是相等。例如入射角是30°，反射角就是30°；入射角增大到60°，反射角也变成60°。需要注意：角度是光线与法线的夹角，不是与镜面的夹角。

问 6：镜面反射和漫反射有什么相同点和不同点？

答：相同点是它们都遵守光的反射规律，反射角都等于入射角。不同点在于反射面是否光滑：镜面反射发生在光滑表面，平行光入射后沿同一方向反射，光很集中、会刺眼；漫反射发生在粗糙表面，平行光入射后向各个方向散开，光比较柔和。我们能从不同方向看到书本、黑板，靠的就是漫反射。

问 7：汽车后视镜、反光背心、光导纤维分别是怎样利用光的反射的（教材）

答：汽车后视镜利用平面镜（凸面镜）反射，让司机看到车后方的情况，凸面镜还能扩大观察范围；反光背心和道路标志上的反光材料能把车灯的光沿原方向反射回去，让司机在夜间看清行人；光导纤维让光在纤维内壁不断发生反射，从而沿着弯曲的纤维把光和信号传到远处，用于通信和内窥镜。

问 8：什么是光污染？它有哪些危害？怎样减少光污染（教材）

答：光污染是指过量或不恰当的人工照明对环境造成的负面影响。危害主要有：夜空变亮，影响天文观测；打乱动物的作息与迁徙，影响生态；抑制人体褪黑素分泌，影响睡眠和健康；强光还可能造成眩目，带来安全隐患。减少光污染的做法：给灯具加装遮光罩让光只照向需要的地方、降低不必要的亮度、随手关闭不用的灯、尽量使用暖色低色温光源。

三、教材思考问答题（含参考答案）

问 1：在黑暗的房间里，为什么看不见桌子上的苹果（教材）

答：因为苹果本身不发光，必须靠它反射的光进入眼睛才能被看见。房间里没有光照到苹果上，苹果就没有光可以反射，也就没有光进入我们的眼睛，所以看不见。打开灯以后，灯光照到苹果上被反射进眼睛，我们就能看到苹果了。

问 2：为什么镜子反射的光比黑纸强得多（教材）

答：镜子的表面非常光滑，能把入射光集中地沿同一方向反射出去，几乎不吸收光；黑纸表面粗糙且颜色深，会把照射到它上面的大部分光吸收掉，只反射很少一部分，而且反射光向四面八方散开。所以镜子反射的光最强，黑纸最弱。

问 3：反射角与入射角有什么关系？怎样用实验验证（教材）

答：反射角等于入射角，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧。验证方法：把平面镜放在白纸上并画出法线，让光沿一定角度射向镜面，标出入射光线和反射光线的位置，用量角器分别测量入射角和反射角；改变入射角度多做几次，每次都能看到反射角与入射角相等。

问 4：月光是月亮自己发出来的吗？为什么（教材）

答：不是。月亮本身不发光，它不是光源。我们看到的月光，是月球表面反射的太阳光。正因为月球把太阳光反射到地球上，进入我们的眼睛，我们才能在夜晚看到明亮的月亮。

第3课 潜望镜与万花筒

一、重要知识点（教师参考）

1. 潜望镜的原理——两次反射改变光路

潜望镜是利用两面平行放置的平面镜制成的：上下两块平面镜都与水平方向成45度角，镜面相对。高处景物的光沿水平方向射入上端的镜面，经第一次反射后竖直向下传播，到达下端镜面后再经第二次反射，重新沿水平方向射入人眼。这样，人在低处就能看到高处或被障碍物挡住的景物（教材）。

2. 潜望镜的制作方法

取一个长方形纸盒（如牙膏盒），在纸盒上下两端的同一侧各开一个观察口，在盒内两个拐角处各固定一面平面镜，镜面相对，每面镜子都与盒壁（水平方向）成45度角。从下方的观察口往里看，就能看到上方的景物。制作时要用胶带或橡皮泥把镜子固定牢，角度要准，否则图像会偏斜或看不到（教材）。

3. 平面镜改变光路的作用

平面镜既能成像，又能改变光的传播方向。潜望镜正是利用平面镜"改变光路"这一作用：一面镜子把水平方向的光变成竖直方向，另一面镜子再把竖直方向的光变回水平方向，光一共被"拐"了两次弯，于是人可以躲在掩体后、潜艇里观察外面的情况。

4. 潜望镜的应用

潜望镜在军事上用途最广：潜艇在水下用潜望镜观察海面和空中情况，士兵在战壕里用潜望镜观察敌方阵地而不用探出头。医疗上，医生用内窥镜（利用光的反射和光纤导光）观察人体内部；工业上，可以用类似的装置检查管道、机器内部等难以直接观察的部位（教材）。

5. 万花筒的原理——多面镜的多次反射

万花筒是利用多面镜子（通常三面）的多次反射制成的。把三面长条形的镜子镜面朝内围成三角形立在圆筒里，筒的一端放上少量彩色碎片，光在几面镜子之间来回反射，一个碎片就变成许多个对称排列的像，形成美丽的对称图案。镜子之间的夹角越小，看到的影像数量越多，图案也越繁复（教材）。

6. 万花筒的制作与历史

制作万花筒：找一个圆纸筒，把三面长条形镜子（或反光纸）镜面朝内围成三角形放入筒中并固定；在筒的一端放一片透明塑料片，再放进少量彩色碎片，上面盖一片半透明纸后封住；另一端开一个小观察孔。转动筒身，碎片位置改变，就能看到不断变化的对称图案。万花筒由苏格兰物理学家大卫·布鲁斯特于1816年发明（教材）。

二、实验探究类知识点问答

问 1：潜望镜是怎样让人在低处看到高处的（教材）

答：潜望镜里有两面平行放置的平面镜，各与水平方向成45度角，镜面相对。高处的光先射到上面的镜子，被反射后竖直向下传播；再射到下面的镜子，被第二次反射后沿水平方向进入人的眼睛。光经过两次反射改变方向，人在低处就能看到高处或被障碍物挡住的东西。

问 2：制作潜望镜时，两面镜子为什么要成45度角，而且要镜面相对、互相平行（教材）

答：光线射到与水平方向成45度角的平面镜上时，入射角是45度，反射角也是45度，正好把水平方向的光变成竖直方向的光（或反过来）。两面镜子镜面相对且互相平行，才能保证光第一次被"拐"向下、第二次被"拐"回水平，最后正好射入观察者的眼睛。如果角度不准，反射后的光就射不到下端的镜子上，镜面不平行则看到的像会歪斜。

问 3：制作潜望镜的纸盒，两个观察口为什么要开在同一侧（教材）

答：因为光经过两面平行且镜面相对的平面镜两次反射后，出射光与入射光是平行的，但传播方向发生了横向平移。把两个观察口开在纸盒的同一侧（上下两端），才能让上方的光从上面的口进来、从下面的口射出，正好进入观察者的眼睛。如果开在相对的两侧，光路就对不上了。

问 4：如果没有平面镜，能用别的材料代替制作潜望镜吗？

答：可以用表面光滑、反光能力强的材料代替，如铝箔、抛光金属片、反光贴膜等，它们也能反射光、改变光路。但普通白纸、黑纸反光弱，反射的光很少而且向四面八方散开，成像不清晰，效果很差。这正好与前一课"不同材料反光效果不同"的结论相呼应：镜面反光最强，最适合做潜望镜。

问 5：潜望镜利用了平面镜的什么作用？它成的像是怎样的（教材）

答：潜望镜主要利用平面镜改变光的传播方向的作用，而不只是为了成像。平面镜成的像是正立、等大的虚像，左右相反。经过两面镜子两次反射后，左右相反被抵消了两次，所以潜望镜中看到的景物方向与实际基本一致，大小和实际相同。

问 6：怎样探究万花筒中镜子夹角对影像数量的影响（教材）

答：取两面（或三面）镜子，用胶带把一边粘在一起做成可以张开不同角度的"镜子书"，中间放一个小物体（如一块彩色积木）。分别把夹角调成120度、90度、60度，观察镜中看到的影像个数并记录下来。会发现夹角越小，看到的影像数量越多；夹角为60度时影像最多、图案最繁复。实验中要保持物体大小、观察距离相同，只改变夹角。

问 7：万花筒里为什么只放少量碎片就能看到那么复杂美丽的图案（教材）

答：因为筒里的三面镜子镜面朝内围成三角形，光在几面镜子之间发生多次反射，一片碎片会被反复成像，形成许多对称排列的像，看上去就像一个完整、规则的花样。筒身一转动，碎片的位置改变，反射形成的图案也随之变化，所以每次看到的图案都不一样。

问 8：潜望镜和万花筒在利用光的反射上有什么相同点和不同点？

答：相同点是它们都利用光的反射（平面镜反射）来改变光路或成像。不同点在于：潜望镜用两面互相平行的平面镜，让光只经过两次反射，目的是改变光的方向、看到被遮挡的景物，成的像与实际基本一致；万花筒用三面镜子围成三角形，让光发生多次反射，目的是把少量碎片变成许多对称的像，形成装饰性的图案。

三、教材思考问答题（含参考答案）

问 1：潜望镜为什么能让人躲在障碍物后面看到前面的情况（教材）

答：因为潜望镜里有两面与水平方向成45度角、互相平行且镜面相对的平面镜。障碍物前方景物的光射入上面的镜子后被反射向下，再被下面的镜子反射进人的眼睛。光被"拐"了两次弯，绕过了障碍物，所以人不用探出身子就能看到前面的情况。

问 2：制作潜望镜时镜子装歪了会怎样？应该怎样调整（教材）

答：镜子装歪，反射后的光就不能沿纸盒向下（或水平）传播，从下面的观察口看出去会一片漆黑，或者只能看到景物的一角、图像歪斜。调整方法：用直角三角板或量角器检查每面镜子是否与盒壁成45度，两面镜子是否互相平行、镜面相对，用胶带或橡皮泥把镜子重新固定牢固后再试看。

问 3：万花筒中镜子的夹角大小与看到的影像多少有什么关系（教材）

答：在其他条件相同的情况下，镜子夹角越小，看到的影像数量越多，图案越繁复；夹角越大，影像越少，图案越简单。比如夹角为120度时影像较少，90度时较多，60度时最多、图案最密集。

问 4：生活中还有哪些地方用到了潜望镜或类似的原理（教材）

答：潜艇上的潜望镜用于在水下观察海面；战壕潜望镜让士兵不用探头就能观察敌情；坦克、装甲车上的观察镜；医疗上的内窥镜（利用反射和光纤把体内图像传出来）；工业上用于检查管道、容器内部的管道镜；还有自行车、摩托车上用来观察后方情况的反光镜等，都用到了改变光路或反射成像的原理。

第4课 七色光

一、重要知识点（教师参考）

1. 白光是由七种色光组成的复色光

太阳光、白炽灯光等看起来是白色的，其实它们并不是单一颜色的光，而是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的，这样的光叫复色光。通过三棱镜可以把白光分解成七色光带，这叫光的色散（教材）。

2. 制造"人造彩虹"的三种方法

第一种：用三棱镜——让阳光或手电筒的光通过三棱镜，在另一侧的白屏（白墙、白纸）上就能看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色光带。第二种：用镜子和水——在水盆里装半盆水，把平面镜斜放入水中一半浸入水面以下，让阳光照到水下的镜面，调整镜子角度，反射光射到墙上就能形成彩虹。第三种：用水雾——在阳光下背对太阳用喷雾器向空中喷水雾，就能看到小彩虹（教材）。

3. 牛顿的色散与合成实验

1666年，英国科学家牛顿让太阳光通过三棱镜，在屏上得到了七色光带，证明白光不是单色光。他又把分解出的七色光通过第二个三棱镜，七色光又重新合成了白光。这一步非常关键：它证明了白光确实是由七种色光混合而成的复色光，而不是三棱镜"染"出了颜色（教材）。

4. 色光三原色——红、绿、蓝

红、绿、蓝是色光三原色，按不同比例混合可以产生各种颜色的光。基本混合规律：红+绿=黄，红+蓝=品红，绿+蓝=青，红+绿+蓝=白。要注意，这与美术课上的"颜料三原色"（红、黄、蓝）不是一回事，颜料混合是减法混合，色光混合是加法混合（教材）。

5. 彩色屏幕的三原色原理

彩色电视机、电脑显示器、手机屏幕都利用了色光三原色混合的原理。屏幕上每个像素都由红、绿、蓝三个子像素组成，通过调节三个子像素的亮度，就能混合出千变万化的颜色。把屏幕放大观察（或用放大镜看），可以看到一个个红、绿、蓝的小色点，三个都亮时看到白色，三个都不亮时看到黑色（教材）。

6. 牛顿色盘与彩虹的形状

牛顿色盘是把圆盘按扇形依次涂上红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，快速旋转时看到的是白色（或灰白色）。这是因为人眼有视觉暂留，前一种颜色的印象还没有消失，后一种颜色就来了，七色光在视觉中重新混合成白光。天空中的彩虹是弧形的，是因为阳光进入小水滴后发生折射和反射，不同颜色的光偏折角度不同，只有处在特定角度上的光才能进入我们的眼睛，这些方向构成一个以太阳相反方向为中心的圆弧（教材）。

二、实验探究类知识点问答

问 1：怎样用三棱镜制造"人造彩虹"？操作中要注意什么（教材）

答：让一束阳光（或手电筒的光）斜射到三棱镜的一个侧面上，在三棱镜另一侧用白纸或白墙作屏，慢慢转动三棱镜调整角度，屏上就会出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色光带。注意事项：光源要足够亮；屏要用白色且表面不反光的纸或墙，便于显示颜色；要在屏上找到最清晰的彩色带时再固定角度；不要用眼睛直视强烈的太阳光。

问 2：怎样用水盆和平面镜制造彩虹（教材）

答：在水盆里装大半盆清水，把平面镜斜着放入水中，让镜子大约一半浸入水面以下，并靠在盆壁上。让阳光照到水下的镜面上，调整镜子的倾斜角度，使反射光射到附近的白墙或白纸上，墙上就会出现一段美丽的彩虹。这里水和倾斜的镜面共同起到了类似三棱镜的作用，使白光发生色散。

问 3：为什么阳光下背对太阳喷水雾能看到彩虹（教材）

答：喷出的细小水珠像一个个微小的三棱镜。阳光进入小水珠时发生折射，不同颜色的光偏折程度不同而被分开，再在水珠背面发生反射，离开水珠时又一次折射，七色光就被分得更开并射向我们的眼睛。因为只有处在特定角度上的光能进入眼睛，所以我们必须背对太阳朝前方的水雾看，才能看到彩虹。

问 4：牛顿是怎样证明白光是复色光的（教材）

答：1666年，牛顿让一束太阳光通过三棱镜，在屏上得到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光带，说明白光可以分解。为了排除"颜色是三棱镜染上去的"这一疑问，他又用第二个三棱镜把七色光重新会聚，结果在屏上又得到了白光。分解与合成两个实验互相印证，证明白光是由七种色光混合而成的复色光。

问 5：红、绿、蓝三种色光混合会有什么结果（教材）

答：红、绿、蓝是色光三原色。红光和绿光混合得到黄光，红光和蓝光混合得到品红光，绿光和蓝光混合得到青光，红、绿、蓝三种光按适当比例混合得到白光。改变三种色光的比例，还能得到各种各样的颜色。可以用三个分别蒙上红、绿、蓝透明纸的手电筒，把光斑叠在白墙上观察混合效果。

问 6：色光的三原色和颜料的三原色有什么不同？

答：色光的三原色是红、绿、蓝，是加法混合，混合后亮度增加，红+绿+蓝=白光。颜料的三原色通常说红（品红）、黄、青，是减法混合：颜料本身不发光，它吸收一部分色光、反射剩下的色光，混合的颜料越多，被吸收的光越多，颜色越暗，红、黄、蓝颜料混在一起接近黑色。两者原理不同，不能混为一谈。

问 7：牛顿色盘快速旋转时为什么会变成白色（教材）

答：圆盘上依次涂着红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。转得慢时能看清七种颜色；转得很快时，人眼的视觉暂留使前一种颜色的印象还没消失，后一种颜色就接着出现，七种颜色的视觉印象在眼中叠加混合，看上去就成了白色或灰白色。这也从另一个角度说明白光是七色光混合而成的。实验中圆盘涂色要均匀、转速要足够快，效果才明显。

问 8：为什么天空中的彩虹是弧形的（教材）

答：阳光射入空中的小水滴后，先折射进入水滴，在水滴背面发生反射，再折射出水滴。不同颜色的光偏折角度不同，红光偏折小、紫光偏折大。对观察者来说，只有来自特定角度（约40度到42度）的色光才能进入眼睛，这些方向正好构成一个以太阳相反方向为中心的圆弧，所以彩虹看上去是弯的。因为我们站在地面上看，通常只能看到圆弧的一部分，在飞机上或高山上有时能看到完整的圆环。

三、教材思考问答题（含参考答案）

问 1：太阳光看起来是白色的，为什么说它是由七种色光组成的（教材）

答：因为白光是复色光。让阳光通过三棱镜，就能在白屏上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成的光带；牛顿又把七色光用第二个三棱镜合成白光。分解与合成都说明：白色光是由七种色光混合而成的，肉眼直接看时分辨不出来。

问 2：彩虹是怎样形成的？可以用哪些方法制造"人造彩虹"（教材）

答：彩虹是阳光在小水滴中发生折射和反射后，不同颜色的光被分开形成的。制造人造彩虹有三种常用方法：用三棱镜让阳光或手电筒光透过，在白屏上得到七色光带；在水盆里斜放一面一半浸入水中的平面镜，让阳光照到水下镜面，反射光在墙上形成彩虹；在阳光下背对太阳用喷雾器喷水雾，也能看到彩虹。

问 3：彩色电视和手机屏幕是怎样显示出五颜六色的画面的（教材）

答：它们利用了色光三原色的混合原理。屏幕上的每个像素都由红、绿、蓝三个子像素组成，只要分别调节三个子像素的亮度，就能混合出不同的颜色：红、绿、蓝都最亮时看到白色，都不亮时是黑色，只让红色和绿色亮就看到黄色。用放大镜观察屏幕，可以看到一个个红、绿、蓝的小色点。

问 4：把涂着七种颜色的圆盘快速旋转，会看到什么现象？为什么（教材）

答：会看到圆盘变成白色（或灰白色），看不清原来的七种颜色。这是因为人眼有视觉暂留现象，前一种颜色在眼中的印象还没有消失，后一种颜色就出现了，七种色光的视觉印象叠加在一起，又混合成了白光。这也进一步说明白光是由七种色光混合而成的。

第二单元 热传递

第5课 热传导

一、重要知识点（教师参考）

1. 热传导——热通过直接接触从高温处传到低温处

热传导是热传递的一种方式：两个物体直接接触，或者同一物体的高温部分与低温部分直接接触时，热就会自动地从温度高的地方传到温度低的地方。热传导主要发生在固体中，物体本身并不流动，流动的是"热"。传递会一直进行下去，直到各处温度相同为止。

2. 金属棒上的火柴棍实验——热沿金属棒由近及远依次传递（教材）

在铜棒上每隔相同距离用凡士林（或黄油）粘一根火柴棍，用酒精灯给铜棒的一端加热。可以看到火柴棍从靠近火焰的一端开始，依次掉下来。这是因为凡士林受热熔化，火柴棍失去黏性就掉落了。火柴棍掉落的先后顺序，清楚地显示了热在金属棒上传播的先后次序。

3. 热的传递需要时间——不是"一下子"就热起来

火柴棍不是同时掉落，而是一根一根、有先有后地掉落，说明热的传递是有快慢、需要时间的。距离加热点越远的地方，热传到的时刻越晚。所以生活中把金属勺放进热汤里，勺柄是"过一会儿"才变热，而不是马上变热。

4. 金属片涂蜡实验——热以加热点为中心向四周扩散（教材）

在金属片上均匀地涂一层薄薄的蜡，用酒精灯在金属片的中心（或一个角）加热。可以看到蜡从加热点开始熔化，熔化的范围由小到大、由近及远向四周扩散。蜡熔化的边界就像一圈不断扩大的"热波"，说明热在金属片上是沿着各个方向同时向外传递的。

5. 不同金属的导热本领不一样——铜最快、铝次之、铁较慢

把长短粗细相同的铜棒、铝棒、铁棒同时加热（例如同时插入同一杯热水，或同时在一端用同样大小的火焰加热），比较另一端凡士林粘的火柴棍掉落的先后。结果是铜棒上的火柴棍最先掉落，铝棒次之，铁棒最慢。这说明不同金属导热的快慢不同：铜的导热本领最强，铝较强，铁相对较弱。

6. 导热快与导热慢各有用处——按需选择材料

做饭的锅要尽快把热传给食物，所以用导热快的金属做；锅柄、锅铲柄要防止烫手，所以用导热慢的木头、塑料做；电熨斗底部用金属，才能把热很快传给衣服。反过来，需要"保住热"的地方就要选导热慢的材料。实验中还要注意安全：用酒精灯的外焰加热，加热后的金属棒很烫，要用坩埚钳夹取，不能用手直接摸。

二、实验探究类知识点问答

问 1：什么是热传导？怎样用实验验证（教材）

答：热传导是指热通过物体之间的直接接触，从温度高的地方传到温度低的地方；它主要发生在固体中，物体本身并不发生流动。验证方法：在铜棒上每隔相同距离用凡士林粘一根火柴棍，用酒精灯加热铜棒的一端，观察火柴棍掉落的顺序。实验中火柴棍从靠近火焰的一端开始依次掉落，说明热沿着铜棒一段一段地传过来，这就是热传导。

问 2：金属棒上粘火柴棍的实验为什么要用凡士林（或黄油）？

答：凡士林和黄油在常温下有一定黏性，可以把火柴棍粘在金属棒上；受热达到一定温度后就会熔化，黏性消失，火柴棍就掉下来了。所以它是"热的指示器"——哪里的凡士林先熔化，就说明热先传到哪里。用凡士林而不是胶水，是因为胶水受热不会明显熔化，看不出热传到的先后。

问 3：加热铜棒的一端和加热铜棒的中间，火柴棍掉落的情况有什么不同？说明什么？

答：加热一端时，火柴棍从加热端开始，由近及远一根一根依次掉落；加热中间时，火柴棍从中间开始，同时向左右两端依次掉落。两种情况共同说明：热总是从温度高的地方传向温度低的地方；不同之处说明热传递的方向取决于哪里温度高，而不是固定"从左到右"。

问 4：金属片涂蜡加热的实验中，能看到什么现象？说明什么（教材）

答：在金属片上均匀涂一层薄蜡，用酒精灯加热金属片的中心，可以看到加热点处的蜡先熔化，随后熔化的范围以加热点为中心逐渐向四周扩大，形成一个越来越大的熔化区域。这个现象说明热在金属片上不是只朝一个方向传，而是沿着各个方向同时向外传递；同时也说明热传递需要时间，离加热点越远，热到的越晚。

问 5：怎样比较铜、铝、铁三种金属的导热快慢？实验时要注意什么？

答：取长短、粗细都相同的铜棒、铝棒、铁棒，在各棒上用同样多的凡士林、在同样距离处粘上火柴棍，同时用同样大小的火焰加热（或同时插入同一杯温度相同的热水中），比较火柴棍掉落的先后。结果是铜棒上的最先掉落，铝棒次之，铁棒最慢。要注意的是：三根棒的长短粗细、凡士林的多少、火柴棍的位置、火焰大小（或热水温度）都必须相同，只让"材料"这一个条件不同，这样比较才公平。

问 6：为什么说热的传递需要时间？从实验中怎样看出来？

答：如果热是"一下子"传遍整根金属棒的，那么所有火柴棍就会同时掉落。但实验中火柴棍是有先有后、依次掉落的，离火焰越远的火柴棍掉得越晚，说明热要经过一段时间才能传到远处。生活中把金属勺放进热汤里，勺柄要过一会儿才变热，也是同一个道理。

问 7：生活中哪些地方用到了导热快的材料？哪些地方用到了导热慢的材料？

答：需要尽快传热的地方用导热快的材料，如炒菜锅、水壶、电熨斗底板都用金属制作；需要防止传热、避免烫手或保暖的地方用导热慢的材料，如锅柄、锅铲柄用木头或塑料，锅的隔热垫用棉布或硅胶。同一种炊具上常常两种材料并用，正好说明人们是按需要来选择材料的。

问 8：热传导实验中用酒精灯加热要注意哪些安全事项？

答：要用酒精灯的外焰加热，因为外焰温度最高；点燃要用火柴或打火机，不能用一盏酒精灯去点另一盏；熄灭时要用灯帽盖灭，不能用嘴吹。加热后的金属棒、金属片温度很高，不能用手直接摸，要用坩埚钳夹取，放在石棉网或支架上冷却。实验结束后要等器材完全冷却再收拾。

三、教材思考问答题（含参考答案）

问 1：热传导是怎样发生的？它主要发生在什么状态的物体中（教材）

答：热传导是热通过物体的直接接触，从温度高的部分传到温度低的部分。它主要发生在固体中，因为固体的位置相对固定，主要靠接触把热一段一段传过去。传热的物体本身并不流动，直到各部分温度相同（热平衡）为止。

问 2：为什么炒菜的锅用金属做，而锅柄用木头或塑料做（教材）

答：金属是热的良导体，导热快，用它做锅可以让炉火的热很快传给菜，饭菜熟得快；木头和塑料导热很慢，用它做锅柄，热不容易传到手上，端锅时就不会烫手。这是根据"传热快慢"的不同需要，在同一个炊具上选用了不同材料。

问 3：把金属勺放在热汤里，过一会儿勺柄也变热了，这是怎么回事（教材）

答：这是热传导。勺头浸在热汤里，温度高；勺柄露在外面，温度低。热沿着金属勺从温度高的勺头，一段一段地传到温度低的勺柄，所以过一会儿勺柄也变热了。勺柄是"过一会儿"才变热，说明热的传递需要时间。

问 4：冬天摸室外的铁栏杆比摸木头栏杆感觉更凉，是因为铁的温度更低吗（教材）

答：不是。冬天放在室外的铁栏杆和木头栏杆温度是相同的，都等于当时的气温。感觉铁更凉，是因为铁导热快，手上的热被铁很快传走，手的温度下降得快，所以感觉凉；木头导热慢，传走热的速度慢，手降温少，所以感觉不那么凉。"凉"的感觉来自手失去热的快慢，而不是物体本身温度的高低。

第6课 热对流

一、重要知识点（教师参考）

1. 热对流——热靠液体或气体的流动来传递

热对流是热传递的另一种方式：液体或气体受热后体积膨胀、变轻而上升，周围较冷的部分较重而下降流过来补充，这样冷热部分不断循环流动，热就被带到各处。热对流发生在液体和气体中，靠的是物质本身的流动，这是它与热传导最大的区别。

2. 回形管实验——亲眼看见水的循环流动（教材）

把回形管（环形玻璃管）灌满水，放入几粒高锰酸钾（或少量木屑），用酒精灯在管子的一角（一侧底部）加热。可以看到：被加热处的高锰酸钾颗粒随水上升，到达上部后沿另一边下降，绕着管子一圈一圈地流动，形成循环流动。高锰酸钾（或木屑）本身不流动时看不出水的运动，加进去是为了"把水染上颜色"，让我们看见水的流动路线。

3. 冷热瓶实验——上面的位置决定了对流能否形成（教材）

把两个同样大小的瓶子（或烧杯）口对口叠放，中间用玻璃板（或卡片）隔开，一瓶装热水、一瓶装冷水（热水可加颜料区分），抽去玻璃板观察。

4. 烧水要在锅底加热——对流让整锅水很快热起来（教材）

在锅底加热时，底部的水先受热上升，上部的冷水下降流过来补充，被加热后再上升……如此循环，整锅水很快都热起来。如果只在水的上部加热，热的水本来就浮在上面，不会形成循环，下面的水很难热起来，加热效率很低。

5. 空气也会发生对流——暖气、空调、风

暖气片加热附近的空气，热空气上升，远处的冷空气流过来补充，被加热后又上升，形成整个房间的循环，所以房间各处都会暖和起来；暖气片常装在窗户下方或房间低处，正好加热从窗户缝进来的冷空气。夏天空调装在房间高处，因为冷空气重、会下降，有利于整间屋子凉快。自然界中的风、海陆风，也是空气对流形成的。

6. 走马灯——热空气上升推动叶片转动（教材）

走马灯的做法：在纸筒（或纸杯）上剪出一圈倾斜的"牙状叶片"，上方用细线悬挂，下方放一支蜡烛。点燃蜡烛后，蜡烛加热周围空气，热空气上升，上升的气流吹到倾斜的叶片上，推动纸筒转动起来，纸筒上的图案就"跑"起来了。走马灯同时用到了热对流（热空气上升）和空气的流动产生动力，是热对流的一个生动应用。

二、实验探究类知识点问答

问 1：什么是热对流？它和热传导有什么不同？

答：热对流是热靠液体或气体的流动来传递的方式：受热的部分变轻上升，冷的部分较重下降，形成循环流动，把热带到各处。它与热传导的区别是：热传导靠直接接触，主要在固体中发生，物体本身不流动；热对流靠物质流动，只在液体和气体中发生。

问 2：回形管实验怎么做？能看到什么现象（教材）

答：把回形管灌满水，放入几粒高锰酸钾（或少量木屑），用酒精灯在管子的一角（一侧下方）加热，观察水中颗粒的运动。可以看到高锰酸钾颗粒随水从加热处上升，流到上面后沿另一边下降，再回到加热处，形成一圈一圈的循环流动。这说明加热处的水受热上升、旁边的冷水下降补充，形成了对流。

问 3：水里为什么要放高锰酸钾或木屑？

答：水是无色透明的，水流动时看不出来；放入高锰酸钾（把水染成紫红色）或木屑（小颗粒随水漂浮）后，就可以清楚地看到水往哪里流、流得多快，等于"给水做上记号"。需要注意的是高锰酸钾有腐蚀性，取用要用小勺，不能用手直接接触，实验后要妥善处理。

问 4：冷热瓶实验中，两种摆放方式的结果为什么完全相反（教材）

答：因为热的水轻、冷的水重。热瓶在上、冷瓶在下时，热的本来就在上面，冷的本来就在下面，这是稳定的状态，抽去玻璃板后水几乎不混合；冷瓶在上、热瓶在下时，热的在下面要上升、冷的在上面要下降，抽去玻璃板后水迅速混合，形成明显对流。这个对比说明：对流能不能形成，取决于"热的部分在不在下面"。

问 5：为什么烧水要在锅底加热，而不能只加热水的上部（教材）

答：在锅底加热时，底部的水受热变轻上升，上部的冷水较重下降来补充，被加热后又上升，如此循环流动，整锅水很快热起来。如果只在水的上部加热，上面的热水本来就在上面浮着，不会下降，冷热之间形不成循环，下面的水主要只能靠热传导慢慢变热，费时费力。所以炉灶、电热水壶的发热部件都装在底部。

问 6：暖气片为什么要装在窗户下面或房间低处？空调为什么要装在房间高处？

答：暖气片加热空气，热空气上升，装在低处（尤其窗户下方）可以让从窗缝进来的冷空气一进来就被加热，形成从下往上的循环，整个房间很快暖和。空调吹出的冷空气较重、会下降，装在高处可以让冷空气自上而下铺满房间，同样形成循环，制冷更均匀。两者的共同点是：让冷热空气形成对流循环。

问 7：走马灯为什么会自己转起来（教材）

答：走马灯下方点着蜡烛，蜡烛把附近的空气加热，热空气变轻上升。上升的气流吹到纸筒上那一圈倾斜的叶片，对叶片产生斜向的推力，纸筒就被推动着旋转起来，上面的图案看上去就在"跑"。如果把蜡烛熄灭，空气不再上升，走马灯就会慢慢停下来，这反证了它是靠热空气上升（热对流）转动的。

问 8：热气球是怎样升空的？它和热对流有什么关系？

答：热气球通过燃烧器加热球囊里的空气，球内空气受热后体积膨胀、变轻，比球外的冷空气轻，于是整个气球受到向上的浮力而升空；停止加热，空气冷却变重，气球就下降。它利用的正是热对流中"热空气上升、冷空气下降"的规律。风、海陆风的形成，本质上也是空气的对流。

三、教材思考问答题（含参考答案）

问 1：热对流是靠什么传递热的？它发生在什么物体中（教材）

答：热对流是靠液体或气体的流动来传递热的：受热的部分变轻上升，冷的部分较重下降，形成循环流动，热就被带到各处。它发生在液体和气体中，在固体中不会发生，因为固体不能流动。

问 2：为什么不能在水面附近加热来烧开一锅水（教材）

答：因为热水轻、冷水重。在水面附近加热，热水本来就浮在上面，不会向下走，冷热之间形不成循环对流，下面的水只能靠传导慢慢变热，很难烧开。只有在底部加热，才能让底部的水受热上升、上部冷水下降补充，形成对流，整锅水很快热起来。

问 3：房间里开着暖气，为什么整个房间都会暖和起来（教材）

答：暖气片把附近的空气加热，热空气变轻上升，远处较冷的空气较重流过来补充，被加热后又上升，这样不断循环（对流），热就被带到房间各处，整个房间渐渐暖和起来。这就是空气中的热对流。

问 4：冷热瓶实验中，热瓶在上、冷瓶在下时水为什么几乎不混合（教材）

答：因为同样体积的热水比冷水轻。热水在上、冷水在下，是"轻的在上、重的在下"的稳定状态，谁也不需要移动，所以抽去玻璃板后水几乎不混合。反过来，冷水在上、热水在下是不稳定状态，热水要上升、冷水要下降，就会形成明显的对流，水迅速混合。

第7课 热辐射

一、重要知识点（教师参考）

1. 热辐射——热不依靠任何介质直接向外发射

热辐射是热传递的第三种方式：热不依靠固体、液体、气体等任何介质，直接由发热的物体向外发射出去。任何有温度的物体都在向外发射热辐射，温度越高，辐射越强。因为不需要介质，热辐射可以在真空中进行，这是它与热传导、热对流最根本的区别。

2. 太阳的热是怎样来到地球的——只能靠热辐射（教材）

太阳与地球之间绝大部分是真空，没有固体可以传导，也没有液体、气体可以对流，所以太阳的热既不能靠传导，也不能靠对流传到地球，只能靠热辐射。我们在太阳下晒得暖洋洋，靠的就是太阳发出的热辐射。这也是"热辐射不需要介质"最有力的证据。

3. 深色与浅色的吸热本领不同——深色吸热强（教材）

用黑纸和白纸分别包裹两支相同的温度计，同时放到阳光下（或台灯下）相同距离处，每隔 1 分钟记录一次温度。结果是黑纸包裹的温度计升温更快、温度更高。这说明：深色（暗色）物体比浅色物体吸收热辐射的本领强；相应地，深色物体向外辐射热的本领也强。

4. 表面粗糙程度也影响吸热——粗糙表面吸热更强

比较材料的光滑表面和粗糙表面（如铝箔的光亮一面与揉皱的一面）在同样光照下的升温情况，会发现粗糙（无光泽）的一面吸热更强，光亮的表面吸热弱但反射能力强。所以太阳能集热器常做成深色粗糙面来吸热，保温瓶内壁则镀成光亮面来减少热辐射散失。

5. 凹面镜聚光与简易太阳能灶——把辐射"集中"起来（教材）

奥林匹克圣火采集利用凹面镜把太阳光会聚到一点（焦点），焦点处单位面积得到的辐射大大增多，温度迅速升高，就能点燃火炬。简易太阳能灶的做法类似：用硬纸板做成抛物面（或扇形），内面贴上铝箔作反射面，把试管或小锅放在焦点位置并对准太阳，可以观察到水或食物明显升温。

6. 三种传热方式的比较与联系——常常同时发生（教材）

实际生活中三种方式常常同时发生。例如烧开水：炉火的热通过传导经锅底传给水；水受热后对流使整锅水变热；站在锅边不接触也能感到烤人，那是辐射。生活中太阳能热水器、红外线取暖器、烤箱、红外测温仪、热成像仪等，主要利用的都是热辐射。

二、实验探究类知识点问答

问 1：什么是热辐射？它有哪些特点？

答：热辐射是热不依靠任何介质，直接由发热物体向外发射出去的传热方式。它的特点有：①不需要介质，可以在真空中进行；②任何有温度的物体都在向外辐射；③物体温度越高，辐射越强；④深色、粗糙的表面吸热和辐射的能力强，浅色、光亮的表面弱。

问 2：太阳的热是怎样传到地球的？为什么不能靠传导和对流（教材）

答：太阳的热是靠热辐射传到地球的。因为太阳与地球之间绝大部分是真空，传导需要物体直接接触、对流需要液体或气体流动，两者都离不开介质，在真空中都无法进行。只有热辐射不需要介质，能穿过太空把热带到地球。这也是"热辐射不需要介质"的最好证据。

问 3：比较不同颜色物体吸热本领的实验怎么做？结论是什么（教材）

答：取两支完全相同的温度计，分别用黑纸和白纸包好，同时放到阳光下（或台灯下）距离相同的位置，开始记时，每隔 1 分钟读一次温度并记录下来。可以观察到黑纸包裹的温度计升温更快、最后温度更高，白纸包裹的升温较慢、温度较低。结论：深色物体比浅色物体吸收热辐射的能力强。记录的数据还可以画成"温度—时间"折线图，比较起来更直观。

问 4：这个实验中哪些条件要相同，哪些条件不同？为什么要这样做？

答：要相同的条件有：两支温度计的规格相同、纸的大小与包裹层数相同、距光源的距离相同、开始的温度（初温）相同、光照时间相同、读数的时间间隔相同；唯一不同的条件是纸的颜色（黑与白）。这种"只改变一个条件、其他条件都保持相同"的做法叫对比实验，只有这样，结果的差异才能说明是由"颜色不同"造成的，比较才公平、结论才可靠。

问 5：光滑表面和粗糙表面，哪个吸热更强？生活中怎么用这个规律？

答：粗糙（无光泽）的表面吸热更强，光亮的表面吸热弱但反射能力强。生活中，太阳能热水器的集热板做成深色、粗糙的表面，就是为了更多地吸收太阳的热辐射；而保温瓶内壁镀成光亮的银色、夏天遮阳伞用浅色反光面料，则是为了把热辐射反射回去，减少吸热。

问 6：为什么夏天适合穿浅色衣服，冬天适合穿深色衣服？

答：夏天阳光强，穿浅色衣服可以把大部分太阳辐射反射掉，吸收的热少，人就凉快些；冬天阳光弱、气温低，穿深色衣服可以多吸收太阳的热辐射，人也更暖和些。这正好用到了"深色吸热强、浅色吸热弱"的规律。（冬天穿衣保暖主要靠衣服里的空气层隔热，颜色吸热是辅助作用。）

问 7：凹面镜为什么能采集圣火？怎样做一个简易太阳能灶（教材）

答：凹面镜能把照到镜面上的太阳光会聚到焦点，使焦点处单位面积上得到的辐射大大增加，温度迅速升高到能把燃料点燃，所以可以用来采集奥林匹克圣火。做简易太阳能灶时：用硬纸板做成抛物面（或扇形），内面贴铝箔当反射面，把试管或小锅放在焦点位置，整体对准太阳，过一段时间就能观察到水温明显升高。要注意：不要用眼睛直视焦点处的强光，也不要用手去摸被烤热的部位，防止灼伤。

问 8：烧开水的时候，三种传热方式分别发生在哪里？

答：三种方式常常同时发生：炉火（或电热盘）的热通过热传导经锅底传给锅内的水；水受热后变轻上升、冷水下降，靠热对流让整锅水很快都热起来；人站在锅边不接触也能感到烤得慌，那是热辐射在起作用。可见实际生活中的传热往往不是单一方式，而是几种方式同时进行。

三、教材思考问答题（含参考答案）

问 1：热辐射与热传导、热对流相比，最大的不同是什么（教材）

答：最大的不同是热辐射不需要任何介质，可以直接由发热物体向外发射，能在真空中进行；而热传导要靠物体直接接触，热对流要靠液体或气体流动，两者都离不开介质。所以太阳的热能穿过太空真空传到地球，靠的只能是热辐射。

问 2：太阳能热水器的集热部分为什么做成黑色或深色（教材）

答：因为深色物体吸收热辐射的能力强。把集热板（或集热管）做成黑色或深色，可以更多地吸收太阳发出的热辐射，把水加热得更快、温度更高；如果做成白色或浅色，就会把大部分太阳辐射反射掉，吸热少、升温慢。

问 3：在火炉旁边不用接触也能感到热，这是哪种传热方式（教材）

答：这是热辐射。人没有接触火炉，中间也没有液体或气体在流动传热，热是火炉直接向外发射出来、穿过空气到达人身上的，所以属于热辐射。冬天在阳光下晒暖和，也是同样的道理。

问 4：为什么太阳能热水器（集热器）要朝向南方并倾斜放置（教材）

答：这样放置是为了让集热面尽可能地正对太阳光。正对时，同样大小的集热面上照射到的太阳辐射最多、最集中，吸收的热也最多，水温升得更高；如果集热面斜得太厉害，阳光是"斜着"照上去的，单位面积得到的辐射就少，加热效果变差。我国大部分地区在北回归线以北，太阳多数时候偏南，所以集热器一般朝南倾斜安放。

第8课 材料的传热本领

一、重要知识点（教师参考）

1. 热的良导体与热的不良导体——材料传热本领不一样

容易传热的材料叫做热的良导体，如铜、铝、铁等各种金属；不容易传热的材料叫做热的不良导体，如木头、塑料、玻璃、陶瓷、棉花、羊毛、泡沫，以及不流动的空气。要注意"不良导体"不是"完全不传热"，只是传得慢。

2. 比较不同材料的传热本领——同时插入热水比快慢（教材）

把长短粗细相同的铜棒、铁棒、铝棒、木棒、塑料棒、玻璃棒同时插入一杯温度相同的热水中（或在一端用同样大小的火焰同时加热），过一会儿摸各棒的另一端（或观察凡士林粘的火柴棍掉落的先后），比较升温的快慢。结果是金属棒升温最快（其中铜最快），木棒、塑料棒、玻璃棒升温很慢。实验时要保证只有"材料"这一个条件不同。

3. 保温材料的秘密——空隙里不流动的空气在起作用

棉花、羽绒、泡沫、羊毛这些材料本身并不"发热"，它们保暖的原因是内部有很多细小的空隙，空隙里充满不流动的空气，而空气是热的不良导体。不流动的空气既不容易传导热，又不能像液体那样流动形成对流，于是身体的热就被"挡"在里面了。所以冬天穿羽绒服暖和，靠的是蓬松的空气层；衣服被压扁（空气被挤走）后，保暖效果就差了。

4. 铝箔反射热辐射实验——亮面朝外更保温（教材）

用铝箔把一只杯子（或一杯热水）包裹起来，光亮的面向外，与一只同样大小、不包裹的杯子盛入同样多、同样温度的热水，每隔相同时间测一次温度。结果是包铝箔的杯子降温更慢。原因是光亮的铝箔能把热辐射反射回去，减少热量以辐射方式散失；同时铝箔也挡住了空气流动，减弱了对流。

5. 制作保温盒与降温曲线图——用数据比较保温效果（教材）

做法：用棉花、泡沫塑料、报纸、毛巾、铝箔等不同材料分别包裹（或填充在）同样的杯子，各倒入相同量、相同温度的热水，记时开始，每隔 5 分钟测一次水温，连续测 20 分钟，把数据记录下来。比较时要看相同时间内哪个温度降得最少（或降到同一温度哪个用时最长）。把"时间—温度"数据画成折线（降温曲线）图，可以更直观地看出：曲线越平缓，保温效果越好。

6. 保温瓶为什么能保温——"三管齐下"挡住三种传热（教材）

三种传热方式同时被"堵住"，所以保温瓶既能保温也能保冷。生活中还有：冰箱门上的密封条阻止内外空气对流，双层玻璃窗中间的不流动空气层隔热，都是同样的思路。

二、实验探究类知识点问答

问 1：什么是热的良导体和热的不良导体？请举例说明。

答：容易传热的材料叫热的良导体，如铜、铝、铁等金属；不容易传热的材料叫热的不良导体，如木头、塑料、玻璃、陶瓷、棉花、泡沫和空气。要注意"不良导体"不等于"完全不传热"，只是传得慢；给足够长的时间，木头棒的另一端也会慢慢变热。

问 2：怎样比较不同材料的传热本领？实验中看到什么现象（教材）

答：取长短、粗细相同的铜棒、铁棒、铝棒、木棒、塑料棒、玻璃棒，把它们的一端同时插入同一杯温度相同的热水中（或在另一端用凡士林粘上火柴棍，同时加热），比较另一端升温的快慢或火柴棍掉落的先后。现象是：金属棒的另一端很快变热（铜最快，铝、铁次之），木棒、塑料棒、玻璃棒的另一端长时间还是凉的。说明金属是热的良导体，木头、塑料、玻璃是热的不良导体。

问 3：这个实验中为什么要保证棒的长短粗细相同、热水温度相同？

答：因为这是对比实验，只有"材料"这一个条件可以不同。棒的粗细长短不同、热水温度不同、插入的深度不同，都会影响传热的快慢，那样就无法判断升温快慢是由材料造成的还是由这些条件造成的。所以要把这些条件都控制成一样，得出的结论才可靠。

问 4：棉花、羽绒服为什么能保暖？它们自己会发热吗？

答：它们不会自己发热。保暖的原因是棉花、羽绒非常蓬松，内部有无数细小的空隙，空隙里充满不流动的空气，而空气是热的不良导体。这层不流动的空气既不容易把身体的热传出去（阻断了传导），又不能流动起来把热带走（阻断了对流），于是热被"关"在身体周围，人就觉得暖和。羽绒服被压扁、里面的空气被挤走后，保暖效果就会变差。

问 5：铝箔包裹杯子的实验怎么做？为什么要"亮面朝外"（教材）

答：取两只相同的杯子，倒入同样多、同样温度的热水，一只用铝箔包裹（光亮的那一面向外），另一只不包裹，同时开始记时，每隔相同时间测一次水温。结果包铝箔的杯子降温更慢，说明保温效果更好。亮面朝外的原因是：光亮的表面能把杯子向外发出的热辐射反射回去，减少以辐射方式散失的热量；若把亮面朝内，反射效果就发挥不出来。

问 6：怎样制作保温盒？怎样判断哪种材料的保温效果最好（教材）

答：用棉花、泡沫塑料、报纸、毛巾、铝箔等材料分别包裹或填充同样的杯子，各装入同样多、同样初温的热水，同时开始记时，每隔 5 分钟测一次水温，连续测 20 分钟并记录。判断标准是：相同时间内温度降低最少的保温最好，或者说降到同一温度用时最长的保温最好。把记录画成"时间—温度"降温曲线图，曲线越平缓，保温效果越好。

问 7：保温瓶的哪些设计分别阻止了哪种传热方式（教材）

答：①双层玻璃中间抽成真空——真空没有介质，既阻止了热传导，也阻止了热对流；②内壁镀银（光亮面）——把热辐射反射回瓶内，阻止热辐射；③瓶塞用软木或塑料——导热慢，同时挡住瓶内外的空气对流。三种传热方式被同时"堵住"，所以保温瓶保温效果好，同样也能用来保冷。

问 8：怎样正确使用温度计读出准确的水温？

答：读数时要注意：温度计的玻璃泡要完全浸入水中，不能碰到容器的底和壁；玻璃泡浸入后要等示数稳定了再读；读数时视线要与液柱的上表面（液面）相平，不能仰视或俯视；温度计不能当搅拌棒使用。另外，测热水要防止烫伤，取放温度计要拿住上部，轻拿轻放。

三、教材思考问答题（含参考答案）

问 1：举例说明哪些材料是热的良导体，哪些是热的不良导体（教材）

答：热的良导体主要有铜、铝、铁等金属，它们传热快，常用来做锅、水壶、暖气片和散热片；热的不良导体主要有木头、塑料、玻璃、陶瓷、棉花、羊毛、泡沫以及不流动的空气，它们传热慢，常用来做锅柄、隔热垫、棉衣和保温层。判断的标准是传热的快慢，而不是能不能传热。

问 2：为什么冬天穿羽绒服比穿同样厚的单衣暖和（教材）

答：羽绒服里的羽绒非常蓬松，能"锁住"大量的不流动的空气，空气是热的不良导体，既不容易传导热，又不能形成对流，于是身体的热不容易散失，人就觉得暖和。单衣布料密实，里面几乎没有空气层，身体的热容易传出去，所以同样厚度也不如羽绒服暖和。羽绒服本身并不发热，它只是减慢了热散失的速度。

问 3：保温瓶的哪几个设计分别阻止了哪种传热方式（教材）

答：一是双层玻璃中间抽真空，真空没有介质，阻止了热传导和热对流；二是内壁镀银（光亮面），把热辐射反射回去，阻止了热辐射；三是瓶塞用软木或塑料，导热慢并挡住内外空气对流。三种传热方式同时被阻断，所以保温瓶既能保温又能保冷。

问 4：冰箱门上为什么要装密封条（教材）

答：密封条能把冰箱门缝塞紧，使箱内外的空气不能流通，从而阻止热对流——外面的热空气进不去，里面的冷空气也跑不出来，冷气损失少，冰箱就省电、制冷效果好。如果密封条老化变形、门关不严，冷热空气不断对流，冰箱就要频繁启动压缩机，既费电又影响保鲜。