第六章物质的物理属性 跨学科实践：设计制作保温盒 同步练 （含答案）2025-2026学年初中物理苏科版八年级下册

　跨学科实践：设计制作保温盒
建议用时：25＋5分钟
1. 生活中常见的保温器具一般由外层、内层和中间层构成．外层的作用通常是防水、耐高温、耐腐蚀、抗冲击；中间层材料需要有良好的保温和隔热性能；内层通常采用食品级材料，确保安全无毒．
2. 我们在设计制作保温箱盒时，除了要考虑保温性能，还要考虑抗压、减震、防水等方面的要求．同时还要注意到，有的保温盒是用于保暖，还有的保温盒是用于冷藏．
知识点　设计制作保温盒
例1　(2025无锡滨湖期中)小明所在的跨学科实践小组在进行“设计制作保温盒”的活动，探究过程如下：
A手提保温袋 B钢制保温桶 C户外保温箱 D隔热玻璃杯
将初温t0＝70 ℃的水，置于A、B、C三种保温器具中，经过1 h后测得水温t如表所示．
(1) 数据与现象分析
结合现象，分析表中数据可知，A、B、C三种保温器具中，保温性能最好的是________(填器具名称).
保温器具 初始温度t0/℃ 1 h后的温度t/℃
手提保温袋 70 40
钢质保温桶 70 65
户外保温箱 70 55
(2) 保温原理与应用探究
图A中，手提保温袋的内胆通常设计为银白色，其目的是 _________________
___________.分析结构特点和材料种类，图B中的钢质保温桶相对于图A的保温袋而言，在保温原理上最大的优势是________________________；除此之外，图B中的保温桶相对于A还有的其他优势有__________________________________
______________________________．图C中的户外保温箱改钢质材料为EPS塑料材质，从物质的物理属性分析其好处是____________________________________
__________________________________．
(3) 工程优化与创新
图D中隔热玻璃杯的保温性能明显优于普通玻璃杯，小华认为其主要原因是由于隔热玻璃杯的杯壁较厚，传热比较慢．小明认为其主要原因是隔热玻璃杯中间真空层的作用．你同意________的观点．
基于上述探究，请你帮助某厂商改进A中手提保温袋的设计，提高其保温性能．改进方案：________________________________________________．
1 (2024常州期中)为了比较两种新型保温材料甲和乙的保温效果，将这两种保温材料分别做成形状、结构、厚度完全相同的保温桶，两保温桶内同时分别放置完全相同、温度均为80 ℃的恒温源，其截面图如图a所示．将两保温桶放在室温为20 ℃的房间内，每隔10 min测量一次两保温桶外表面A点和B点处的温度，根据记录的实验数据绘制的图像如图b所示，图中图像Ⅰ、Ⅱ分别表示由保温材料甲、乙做成的保温桶外表面温度随时间变化的图像．根据实验过程及图像，下列四个选项中，判断不正确的是(　　)
a b
A. 可用单位时间内保温桶外表面的温度变化表示保温效果
B. 如果把两保温桶内80 ℃的恒温源换成－18 ℃的恒温源，其他条件不变，也可以比较甲、乙两种保温材料的保温效果
C. 本实验运用的方法和“探究声音的传播的条件”相同
D. 材料乙的保温效果比材料甲的保温效果好
2 (2024盐城东台月考)小明要制作一个能让药品在山高路远、气温较高时在0 ℃以下存放的医用冷藏盒，图甲是该冷藏盒的设计效果图：
甲　　　　　 乙
丙
(1) 常用液体温度计的原理：________________________．
(2) 小明为确定用于包装盒中填充物的材料的保温性能进行实验，分别取泡沫塑料①和卫生纸②两种保温材料用于包装盒填充物，两根相同的温度计，两个相同的玻璃烧杯，钟表和热开水，两个相同的硬纸外壳，装置如图乙所示，根据实验测得的数据作出如图丙所示“水温与时间关系”的图像(实验过程室温基本不变).
(3) 在上述实验中你认为小明在操作时，应控制________________(一条即可).
(4) 根据图像分析可推知，小明做上述实验时的环境温度(即室温)应在________℃左右．
(5) 选材料________(填“①”或“②”)做包装盒填充物保温性能较好．
(6) 根据图像所示水温随时间变化的曲线，可知开水在冷却过程中温度随时间变化的特点是随时间的增加，降温速度________．
(7) 放在保温瓶内的低温物质应选用________(填“碎冰块”或“碎盐冰块”)，这是因为它的凝固点________(填“高”或“低”)，而且低温物质应放置于药品________(填“上方”或“下方”).
3 (2023淮安期中)为救治病人，需将一种药品送到偏远乡村，药品要求在0 ℃以下存放，需要设计制作一个简易冷藏箱(如图a所示)，为了让冷藏箱尽可能长时间保存药品且在存储量相同的情况下争取轻便．某物理兴趣小组的同学们从市场上选择了如图b所示的三种常用的保温材料，收集材料相关信息如表．
项目 Ⅰ号 Ⅱ号 Ⅲ号
聚氨酯泡沫 EPP 石墨EPS
传热系数 W/(m· ℃) 0.033 0.028 0.033
Z/(kg·m-2) 1.4 0.9 0.9
温度适用范围t/℃ －30～80 －40～110 －200～650
a 　b 　
(1) 小组的同学们设计出如图a所示的冷藏箱，其中药品放置于________(填“甲”或“乙”)处，另一处空间放置保温材料．
(2) 保温材料的厚度一定时，为了方便比较材料的性能，在表格中的项目里引入参数“Z”，单位为kg/m2.同学们观察表格中的Z，认为1 m2的Ⅰ号材料的质量是________kg，并用刻度尺测出Ⅰ号材料的厚度5 cm，试推算1号材料的密度________kg/m3，根据实验数据你认为兴趣小组的同学们会选择________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)号材料制作保温箱，(传热系数：1 m厚的材料，两侧表面温差1 ℃，在1 s内，通过1 m2的面积传递的热量)选择理由：___________________
_____________________________________________________________________.
　跨学科实践：设计制作保温盒
【基础过关】
例1　(1) 钢质保温桶　(2) 减少热辐射　钢质材料的导热性能较好，能快速将热量传递到内部，同时其密封性通常较好，能减少热对流　钢质保温桶还具有坚固耐用、不易损坏，容量较大，能盛放更多物品等优势　EPS塑料是热的不良导体，导热性差，能有效减少热量传递；同时具有质轻、抗震、耐腐蚀等优点，便于携带和使用　(3) 小明　改进保温材料，优化结构设计，改善外观设计
【能力提优】
1. C
2. (1) 液体的热胀冷缩　(3) 水量相同(其余答案合理即可)　(4) 20　(5) ①　(6) 先快后慢　(7) 碎盐冰块　低　上方
3. (1) 甲　(2) 1.4　28　Ⅱ　与Ⅰ、Ⅲ材料相比，Ⅱ材料的传热系数小，保温效果更好，单位面积质量小，运输过程轻便