熱的傳播與保溫 熱是怎樣傳播的

熱是怎樣傳播的 1-1 熱與溫度 日常生活中，你看過哪些東西變熱的現象？它們是怎樣變熱的？ 湯變熱了 天冷時用電暖爐取暖

想一想，哪一種方法能客觀且正確知道冷熱程度？ 你怎麼知道物體是冷的還是熱的呢？ 我用五官…… 我用溫度計…… 想一想，哪一種方法能客觀且正確知道冷熱程度？

利用酒精燈、陶瓷纖維網和三腳架，將一杯200毫升的水加熱，並用溫度計測量加熱前、後水溫的變化。 燒杯 三腳架 溼抹布 陶瓷纖維網 酒精燈 說一說，加熱對水溫的變化有什麼影響？

酒精燈使用注意事項 1.酒精燈裡大約裝 1/2～2/3 的酒精， 並調整燈芯長度， 上方燈芯露出約 1公分左右。 2.點燃酒精燈。 酒精燈的使用方法 酒精燈使用注意事項 1.酒精燈裡大約裝 1/2～2/3 的酒精， 並調整燈芯長度， 上方燈芯露出約 1公分左右。 2.點燃酒精燈。 1. 2. 只能用火柴或打火機點燃，千萬不能用酒精燈互點。

4.熄滅酒精燈時， 要先用燈蓋蓋熄 火焰，等冷卻後， 再旋緊燈蓋。 3.把酒精燈移到三 腳架下面。 4.熄滅酒精燈時， 要先用燈蓋蓋熄 火焰，等冷卻後， 再旋緊燈蓋。 3. 4.

2. 使用酒精燈時，若加熱物品不慎燃燒時，可立即用溼抹布蓋熄酒精燈旁的火苗。 注意 不可用手直接觸摸剛加熱過的三腳架和 陶瓷纖維網，以免燙傷。 2. 使用酒精燈時，若加熱物品不慎燃燒時，可立即用溼抹布蓋熄酒精燈旁的火苗。

熱是怎樣傳播的 熱是怎麼傳播的 1-2 熱的傳導 把金屬湯匙放進熱水中，過了一會兒，摸一摸湯匙握把。沒有與杯內的熱水直接接觸的握把變熱了嗎？

固體的熱傳導 點燃蠟燭，並在金屬湯匙柄的前端、中間和末端分別滴上蠟，等其凝固。 用木夾夾住金屬湯匙，用酒精燈在湯匙前端加熱，觀察不同位置蠟熔化的情形。 重新滴上蠟，在湯匙其他位置加熱，觀察不同位置的蠟熔化順序會是如何？

傳導 熱會透過物質從溫度高的地方傳到溫度低的地方，這種傳熱方式稱為「傳導」，例如金屬湯匙前半部泡入熱水，未接觸熱水的握把會變熱。

不同材質的物體，熱傳導的速度會不同嗎？討論看看可以怎樣實驗呢？ 要準備哪些器材和物品呢？ 實驗時，哪些因素要保持不變？ 實驗時，要改變哪一個因素？ 燒杯、不同材質的棒子、鋁箔紙、熱水。 保持不變的因素：兩支棒子浸入熱水中的長度、棒子浸入熱水的時間、使用的容器、水溫和水量等。 改變的因素：棒子的材質，如木頭、鐵、不鏽鋼、塑膠等。

小英這一組的想法 在燒杯中裝入約 80℃的熱水，並用鋁箔紙蓋住杯口。 將一支木棒和一支鐵棒，同時插入燒杯中，並使兩支棒子保持垂直。 在燒杯中裝入約 80℃的熱水，並用鋁箔紙蓋住杯口。 將一支木棒和一支鐵棒，同時插入燒杯中，並使兩支棒子保持垂直。 1 分鐘後用雙手分別觸摸兩支棒子相同高度處，哪一隻手感覺比較熱。

用鋁箔紙包住杯口，可防止熱氣影響實驗結果。想一想，實驗中還有哪些要注意的事項？ 根據你的想法做做看。實驗後，討論熱經由哪一種材質傳導的速度較快？

說一說，茶壺的壺身為什麼都是用金屬做的，握把卻是用塑膠或木頭等非金屬做的？ 生活中，還有哪些用品也有非金屬做成的握把？

熱是怎樣傳播的 液體主要的傳熱方式和固體一樣嗎？讓我們來操作實驗，觀察水被加熱的過程。 1-3 熱的對流 在燒杯中裝入約250毫升的水。 用溫度計分別測量水面和杯底的水溫。

1分鐘後蓋熄火焰，再分別測量水面和杯底的水溫。 用鋁箔紙包住杯口後，放在酒精燈上加熱。 1分鐘後蓋熄火焰，再分別測量水面和杯底的水溫。 注意 鋁箔紙要先預留可插入溫度計的孔，再包住燒杯口進行實驗。 加熱過程中應注意安全，避免燙傷。

在水中加入少許木屑或黑胡椒粉，觀察水的移動情形。 將水煮至沸騰時，分別測量水面和杯底的水溫。

加熱後，水面的水溫和杯底的水溫一樣嗎？加熱時間越久，水面的水溫是否也一直增加呢？ 火焰只接觸到燒杯的底部，為什麼水面的水溫也會增加呢？ 實驗中，木屑在水中是如何移動的？ 加熱初期，水面的水溫會比杯底水溫稍微低一些；但隨著加熱時間越久，水面的水溫也隨著杯底的水溫持續上升。 熱會由燒杯的底部向上傳播，導致水面的水溫逐漸增加。 木屑會隨著水流從下到上移動，然後又隨水流往下沉。

根據實驗結果說一說，水是如何傳熱的？ 熱水上升，冷水下降，產生流動循環傳熱。

空氣也會流動，它的主要傳熱方式和水一樣嗎？我們來進行兩個有趣的實驗。 空氣的熱對流 1 準備2個一樣大的玻璃瓶，使一個瓶內充滿煙後，立即用玻璃板蓋住瓶口。 準備一桶冰水和一桶熱水，設法使裝滿煙的玻璃瓶變熱，未裝煙的玻璃瓶變冷。

？ ？ 將冷瓶倒放在有煙的熱瓶上，抽掉玻璃板，觀察煙的流動。 再試試看， 重複1和2的步驟， 將冷瓶和熱瓶的位置上下對調，煙會如何流動？

空氣的熱對流 2 將實驗1的兩個玻璃瓶清洗擦乾後，重新收集一瓶線香的煙，並立即用玻璃板蓋住瓶口，再置於冰水中使其變冷，而未裝煙的玻璃瓶則設法變熱。

？ ？ 將熱瓶倒放在有煙 的冷瓶上，抽掉玻 璃板，觀察煙的流動。 再試試看，重複 1的步驟，將熱瓶和冷瓶的上下位置對調，煙會如何流動呢？ 抽掉玻璃板 冷瓶 冷瓶 冷瓶 冷瓶 ？ 抽掉玻璃板 熱瓶 熱瓶

根據觀察結果說一說，煙在瓶中是怎樣流動的？為什麼會這樣呢？ 對流 氣體和液體藉著受熱上升、遇冷下降的方式傳熱，使冷、熱的氣體或液體相互混合，這種傳熱方式稱為「對流」。

空氣的對流原理，常應用於日用品或建築物的設計上。想一想，下列這些情境和空氣的對流原理有什麼關係？ 單門冰箱的冷凍庫在上方 冷氣機通常在房間的上方 電暖器通常都放在地上

為什麼單門冰箱的冷凍庫和冷氣須安裝在上方？ 為什麼電暖器通常都放在地上使用？ 由於冷空氣會下降，所以冷凍庫和冷氣機設置在上方，可使冰箱內及室內溫度下降較快、較平均。 由於熱空氣會上升，所以電暖器放在地上可使室內溫度上升較快、較平均。

在災害影片中，可以看見身陷火場的人會用溼布掩住口鼻，並且低下身體避開濃煙，循逃生方向離開。 想一想，火災時低下身體逃生和熱傳播原理有什麼關係？ 火災現場產生的濃煙瀰漫飄浮於上層，這是熱空氣上升的作用。

熱是怎樣傳播的 站在太陽下一段時間會覺得熱。想一想，太陽和地球的距離很遠，太陽的熱是怎樣傳過來的呢？ 輻射 1-4 熱的輻射 熱是怎麼傳播的 1-4 熱的輻射 站在太陽下一段時間會覺得熱。想一想，太陽和地球的距離很遠，太陽的熱是怎樣傳過來的呢？ 輻射 不靠空氣、水或其他物質就能傳熱，這種方式稱為「輻射」。

說一說，熱的傳播方式有哪幾種？日常生活中常用的電暖器和電燈， 是利用什麼方式傳熱呢？ 說一說，熱的傳播方式有哪幾種？日常生活中常用的電暖器和電燈， 是利用什麼方式傳熱呢？ 想一想，如果用木材和鐵皮在同一個地點各蓋一間相同樣式的房屋，一般而言，白天時，在哪間屋裡你會感覺比較熱？為什麼？ 鐵皮做成的房屋 木材做成的房屋

熱的三種傳播方式「概念圖」 熱的傳播 有 有 有 傳導 對流 輻射 是 是 是 較熱的水會上升，較冷的水會下降。 較熱的空氣會上升， 較冷的空氣會下降。 固體主要的傳熱方式。 不需靠物質傳熱。 例如 例如 例如 例如 湯匙放在熱水中變熱了 線香的煙上升 晒太陽覺得熱 加熱一壺水

請小心操作湯匙加熱的實驗，並根據實驗的結果回答以下問題。 30 請小心操作湯匙加熱的實驗，並根據實驗的結果回答以下問題。 在湯匙的前端加熱，觀察蠟熔化的情形。請在○內依熔化的先後順序填入1、2、3 。 1 2 3

30 2.重新滴上蠟，在湯匙的不同位置加熱，如 下圖，請問熱會怎樣傳播？請打 。 ㄅ ㄆ ㄇ ㄅ ㄆ ㄇ ㄅ ㄆ ㄇ

根據上面的實驗結果，可以知道熱是怎樣傳播的？請打 。 30 根據上面的實驗結果，可以知道熱是怎樣傳播的？請打 。　 熱從溫度高的地方，傳向溫度低的地方。 熱從溫度低的地方，傳向溫度高的地方。

不同的材質，熱傳導的快慢相同嗎？操作實驗後，請將結果記錄下來並回答問題。 31 不同的材質，熱傳導的快慢相同嗎？操作實驗後，請將結果記錄下來並回答問題。 實驗中有哪些因素要保持不變？請打　。 使用的容器 水溫和水量 兩支棒子浸水的高度 其他： 兩支棒子泡水的時間、 手摸棒子的位置 （以上答案僅供參考）

實驗中需要改變的因素是什麼？請打 。 兩支棒子泡水的時間 兩支棒子的材質 手摸棒子的位置 兩支棒子的粗細 31 實驗中需要改變的因素是什麼？請打　。 用手摸哪一支棒子的感覺比較熱？請打　。 兩支棒子泡水的時間 兩支棒子的材質 手摸棒子的位置 兩支棒子的粗細 鐵棒 木棒

木 木湯匙傳熱慢，用來盛湯較不易燙到手。 用 湯匙；因為 4. 想一想，媽媽煮了一鍋熱騰騰的雞湯，用整支木製的湯匙還是鐵製的湯匙盛湯比較不燙手？為什麼？ 木 木湯匙傳熱慢，用來盛湯較不易燙到手。 用　　　　湯匙；因為 （以上答案僅供參考）

請參考下列這些物品的材質組成，回答問題。 32 請參考下列這些物品的材質組成，回答問題。 金屬 金屬 塑膠 金屬 塑膠 木頭 ▲茶壺 ▲烤肉架 ▲平底鍋 為什麼這些物品加熱的地方都是金屬做的？請打　。 金屬做的比較好看 金屬做的傳熱快，使食物更快煮熟。 金屬做的不易傳熱，不怕被燙到。

為什麼這些物品的握把都是非金屬做的？請打 。 32 為什麼這些物品的握把都是非金屬做的？請打　。 生活中還有哪些物品設計也應用了物質傳熱的原理？請舉出一個例子，並說明它的設計原理。 物品名稱： 設計原理： 非金屬做的不易傳熱，可以用來隔熱。 非金屬做的傳熱快，可以用來保溫。 炒菜鏟 握把部分是非金屬材質，使用時不易傳熱，就不會燙手了。 （以上答案僅供參考）

在燒杯中裝入250毫升的水， 放在酒精燈上加熱，記錄水面和杯底的水溫變化，並回答下列問題。 33 在燒杯中裝入250毫升的水， 放在酒精燈上加熱，記錄水面和杯底的水溫變化，並回答下列問題。 請將水面和杯底的水溫變化記錄在下表中。 測量水溫時必須先蓋熄火焰，避免被燙傷，也避免影響實驗準確性。

26℃ 51℃ 95~100℃ 26℃ 53℃ 95~100℃ （提供之數據僅供參考）

2. 加熱燒杯中的水時，使用鋁箔紙包住燒 杯口的原因是什麼？請打 。 擋住上方的光線，以 免影響實驗結果。 讓熱氣不流失，加快 實驗速度。 33 2. 加熱燒杯中的水時，使用鋁箔紙包住燒 杯口的原因是什麼？請打 。 擋住上方的光線，以 免影響實驗結果。 讓熱氣不流失，加快 實驗速度。

測量水溫時，怎樣讀取溫度計的數值才正確呢？請打 。 ( ) ( ) ( )

4. 請根據上頁的紀錄表回答下列問題。 (1) 加熱1分鐘後， 水面和杯底的水溫哪 一個較高？ 。 杯底 34 4. 請根據上頁的紀錄表回答下列問題。 (1) 加熱1分鐘後， 水面和杯底的水溫哪 一個較高？ 。 杯底 (2) 沸騰後，水面和杯底的水溫哪一個較 高？ 。 差不多 (3) 燒杯的水面沒有直接接觸酒精燈的火， 它的溫度會改變嗎？ 會 (4) 下列哪一項可能是水面溫度變化（或 不變）的原因？請打 。 水受熱後會由杯底往水面移動 水受熱後會沉在杯底

五.在水中加入少許木屑，並將水加熱，觀察水的流動情形，請回答下列問題。 35 五.在水中加入少許木屑，並將水加熱，觀察水的流動情形，請回答下列問題。 水受熱時，木屑在水中如何移動？下列哪一個圖是正確的？請打 。（紅色表示較熱的水，藍色表示較冷的水）

2.從木屑的移動情形可以看出，當杯底的水被加熱後，較熱的水會從杯底 （填上升或下降）；水面水溫較低的水會 （填上升或下降）。 35 2.從木屑的移動情形可以看出，當杯底的水被加熱後，較熱的水會從杯底　　　　（填上升或下降）；水面水溫較低的水會　　　　（填上升或下降）。 上升 下降 3.將同一個容器內的水加熱時，熱水會上升，冷水會下降，一直循環到整杯水的溫度都一樣，這種傳熱方式稱為水的　 。 對流

六. 請仔細操作課本中空氣傳熱的實驗，分別將預測的情形和實驗結果記錄下來，再回答問題。 36 六. 請仔細操作課本中空氣傳熱的實驗，分別將預測的情形和實驗結果記錄下來，再回答問題。 實驗前，先預測煙移動的情形；實驗後，請勾選結果。

實 驗 預 測 結 果 熱瓶裡充滿煙 熱瓶中的煙會往上移動 熱瓶中的煙不會移動 熱瓶中的煙會往下移動 冷瓶裡充滿煙 冷瓶中的煙會往上移動 36 實　驗 預　　測 結　　果 熱瓶裡充滿煙 熱瓶中的煙會往上移動 熱瓶中的煙不會移動 熱瓶中的煙會往下移動 冷瓶裡充滿煙 冷瓶中的煙會往上移動 冷瓶中的煙不會移動 冷瓶中的煙會往下移動 冷瓶 熱瓶 熱瓶 冷瓶 熱瓶 冷瓶 冷瓶 熱瓶

根據實驗結果，可以知道空氣傳熱時具有什麼特色？請打 。 36 根據實驗結果，可以知道空氣傳熱時具有什麼特色？請打　。 熱空氣會上升，冷空氣會下降。 冷空氣會上升，熱空氣會下降。 空氣主要是以對流的方式傳熱 空氣主要是以傳導的方式傳熱

七.空氣主要是透過對流的方式傳熱，請根據對流原理回答下列問題。 37 七.空氣主要是透過對流的方式傳熱，請根據對流原理回答下列問題。 單門冰箱冷凍庫和冷氣機都安裝在上方，是利用冷空氣　　　　　的原理促進環境內的氣體對流。 下降

電暖器通常放在地面上使用， 可以使地面附近較冷的空氣變熱而 ，上方原本較冷的空氣則會 ，不斷循環，讓室溫慢慢變熱。 上升 下降 37 電暖器通常放在地面上使用， 可以使地面附近較冷的空氣變熱而　　　　 ，上方原本較冷的空氣則會 ，不斷循環，讓室溫慢慢變熱。 上升 下降

下圖是火災現場的空氣對流示意圖，請勾選火災逃生的原理。 37 下圖是火災現場的空氣對流示意圖，請勾選火災逃生的原理。 火災現場的濃煙產生壓力，會將新鮮的空氣壓至底層，所以蹲低爬行可呼吸到新鮮空氣。 火災現場的熱空氣上升會使濃煙飄浮在空中，而新鮮空氣則留在地面附近，所以蹲低爬行可呼吸到新鮮空氣。 熱空氣（濃煙） 冷空氣（新鮮空氣）

1.下列哪些情形主要是由熱輻射造成的？請在○ 內打 。 38 八.請回答下列問題。 1.下列哪些情形主要是由熱輻射造成的？請在○ 內打　。 冰塊放在熱水中會快速融化 人坐在電暖器附近覺得溫暖 用瓦斯爐把菜炒熟 太陽下的石頭變得很熱

有兩棟分別用木材和鐵皮做成的房屋。晴天白天時，人在哪一棟屋裡可能感覺較熱？請打 。 39 有兩棟分別用木材和鐵皮做成的房屋。晴天白天時，人在哪一棟屋裡可能感覺較熱？請打　。 木材做的房屋 鐵皮做的房屋

(1)承上題，為什麼在那棟屋裡感覺較熱？ 請打 。 39 (1)承上題，為什麼在那棟屋裡感覺較熱？　　　　　　　請打　。 (2)太陽是用什麼方式傳熱，使屋裡變熱呢？請打　。 兩間屋子的空氣對流不一樣 鐵皮的傳熱效果比木材好 傳導 對流 輻射