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文檔簡介
【2021年出版新教材】教科版小學(xué)五年級(jí)科學(xué)下冊(cè)第四單元《熱》全單元教案目錄第四單元《熱》4.1《溫度和水的變化》4.2《水的蒸發(fā)和凝結(jié)》4.3《溫度不同的物體相互接觸》4.4《熱在金屬中的傳遞》4.5《熱在水中的傳遞》4.6《哪個(gè)傳熱快》4.7《做個(gè)保溫杯》
4.1課《溫度與水的變化》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析:本課是五年級(jí)下冊(cè)《熱》單元的第1課。熱的物體溫度高,冷的物體溫度低,要分析和解決日常生活中的各種熱學(xué)問題,就要從物體的問題變化和測量開始。本課教材由四部分組成:第一部分——聚焦,開門見山,提出問題“我們已經(jīng)觀察過水的沸騰和凝固成冰的現(xiàn)象,水的這些變化與什么有關(guān)?!钡诙糠帧剿?,首先讓學(xué)生回憶并整理水形態(tài)的變化與溫度的關(guān)系;其次是學(xué)生設(shè)計(jì)和進(jìn)行“在持續(xù)加熱、停止加熱和繼續(xù)加熱情況下,觀察和記錄水的溫度變化和形態(tài)變化”“停止加熱后,水的狀態(tài)和溫度發(fā)生了怎樣的變化”以及“水的沸騰過程跟什么有關(guān)”等問題的看法,希望學(xué)生發(fā)現(xiàn)水的溫度、形態(tài)變化跟熱量有關(guān)。第四部分——拓展,引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探索水從常溫持續(xù)下降到0℃以下,以及從0℃上升到常溫后,水會(huì)發(fā)生什么變化。作為《熱》單元的起始課,本課以學(xué)生的前概念為起點(diǎn),通過探究溫度的變化和水的形態(tài)變化,了解到溫度變化表示熱量在傳遞,完善“熱量變化導(dǎo)致了物體溫度變化”這一科學(xué)概念,并感受到科學(xué)探究的樂趣。教學(xué)目標(biāo):科學(xué)概念目標(biāo):1.知道物質(zhì)通常以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的形態(tài)存在,物態(tài)變化取決于溫度等。2.理解熱是能量的一種表現(xiàn)形式,熱量變化導(dǎo)致了物體溫度變化。3.分析物態(tài)變化的實(shí)驗(yàn)探究情況,知道水的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)??茖W(xué)探究目標(biāo):1.嘗試從事物的變化以及相互關(guān)系的角度中提出可以探究的問題。2.基于所學(xué)的知識(shí),對(duì)研究問題作出假設(shè),說明假設(shè)的依據(jù)。3.制定比較完整的探究計(jì)劃,用酒精燈、三腳架等組成加熱裝置,開展將水加熱至沸騰的探究活動(dòng)。4.通過持續(xù)加熱和停止加熱,記錄水沸騰后的溫度變化和形態(tài)變化,用證據(jù)來檢驗(yàn)自己的假設(shè),與同學(xué)交流探究的過程與結(jié)論。5.對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行小結(jié),發(fā)現(xiàn)誰的溫度、形態(tài)變化跟熱量有關(guān)。科學(xué)態(tài)度目標(biāo):1.形成對(duì)熱量與水的溫度變化。形態(tài)變化關(guān)系進(jìn)行科學(xué)探究的興趣。2.通過長時(shí)間多次的測量和記錄,養(yǎng)成認(rèn)真仔細(xì)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。3.樹立用證據(jù)說話的意識(shí),能堅(jiān)持自己正確的觀點(diǎn)。4.在進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)時(shí),主動(dòng)研討與交流,形成集體的觀點(diǎn)??茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo):1.了解自然界中的水可以有不同的形態(tài)存在。2.能用物態(tài)變化的知識(shí)解釋自然界中的有關(guān)現(xiàn)象。3.了解科學(xué)技術(shù)可以減少自然災(zāi)害對(duì)人類的影響。教學(xué)重點(diǎn):觀察給水持續(xù)加熱、停止加熱和繼續(xù)加熱過程中,水的溫度和形態(tài)發(fā)生的變化。教學(xué)難點(diǎn):根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析水的溫度、形態(tài)變化與熱量的關(guān)系。課前準(zhǔn)備:PPT課件、燒杯、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、科學(xué)活動(dòng)冊(cè)等。課時(shí)安排:1課時(shí)教學(xué)過程:一、課堂導(dǎo)入教師PPT出示圖片,學(xué)生觀察。提問:圖片中的水都是以哪些形態(tài)存在的?這些水的形態(tài)會(huì)發(fā)生變化嗎?學(xué)生思考并匯報(bào)。二、聚焦教師講解:自然界的水是以不同的形態(tài)在循環(huán)運(yùn)動(dòng)著,很多生物依靠環(huán)境而生活,自然界的事物是相互關(guān)聯(lián)著的。水在自然界里運(yùn)動(dòng)著,水的形態(tài)在發(fā)生著變化,水的形態(tài)發(fā)生變化與什么因素有關(guān)?這就是我們今天這節(jié)課的課題——《溫度與水的變化》。三、探索1.整理水形態(tài)的變化與溫度的關(guān)系。(1)水形態(tài)的變化與什么有關(guān)?水形態(tài)的變化與溫度有關(guān),水受冷結(jié)冰,水受熱變成水蒸氣。冰→水→水蒸氣(2)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)回憶并說一說:水結(jié)冰的溫度,水沸騰的溫度。(3)小組討論:水的溫度發(fā)生變化時(shí),水的形態(tài)可能會(huì)發(fā)生什么變化?2.觀察水加熱時(shí)的變化現(xiàn)象。教師出示實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并匯報(bào)。教師歸納:①在燒杯中加入一些清水,放在酒精燈上加熱至沸騰;②測量加熱過程中水的溫度變化;③待水沸騰時(shí),撤走酒精燈(停止給水加熱),測量水的溫度變化(3分鐘);④靜置一段時(shí)間后,再次給水加熱至沸騰,并保持對(duì)沸水的持續(xù)加熱,觀測記錄水和溫度的變化。水沸騰后的變化記錄表停止加熱繼續(xù)加熱1分鐘2分鐘3分鐘1分鐘2分鐘3分鐘溫度變化水的變化教師提醒注意事項(xiàng):①燒杯內(nèi)加水少于二分之一,以免水在沸騰時(shí)候飛濺出來燙傷自己;②撤走和移入酒精燈時(shí)注意安全,不要讓酒精燈側(cè)傾,以免酒精灑出來點(diǎn)燃易燃物;③規(guī)范佩戴護(hù)目鏡,以免燙傷。3.學(xué)生分小組開展實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在水沸騰后的變化記錄表中。4.教師巡回指導(dǎo),及時(shí)糾正不規(guī)范的操作,保證學(xué)生安全。并提示完成的小組展開討論,把自己的想法記錄下來,以待交流使用。四、研討1.水在被持續(xù)加熱過程中,溫度發(fā)生了怎樣的變化?停止加熱后,溫度發(fā)生了怎樣的變化?水又發(fā)生了什么變化?學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和探究記錄,研討溫度變化的情況,教師引導(dǎo):酒精燈給水加熱的過程中,把熱量傳遞給水,水在吸收熱量后,溫度會(huì)上升。2.水的沸騰過程跟什么有關(guān)?撤掉酒精燈后,水的溫度還在100℃,卻不再沸騰了,再次加熱后,水又開始沸騰,這說明了水沸騰的現(xiàn)象跟吸收熱量有關(guān)。教師小結(jié):只有提供熱量,水才會(huì)沸騰。提問:當(dāng)我們給水持續(xù)加熱,100℃后水沸騰了,水的形態(tài)開始發(fā)生變化,這又是為什么?引導(dǎo):水在沸騰后形態(tài)發(fā)生變化,由液體變?yōu)榱藲怏w。五、拓展探索水從常溫持續(xù)下降到0℃以下,以及從0℃上升到常溫后,水會(huì)發(fā)生什么變化。1.請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)推測,水的溫度下降到0℃以下時(shí),它的形態(tài)是否會(huì)發(fā)生變化。預(yù)設(shè):會(huì)變成冰。2.請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)推測,把冰從0℃以下的環(huán)境拿出來放置在常溫下,冰的形態(tài)是否會(huì)發(fā)生變化。預(yù)設(shè):冰會(huì)變?yōu)樗?。教師歸納小結(jié):水的形態(tài)變化與溫度有著密切的關(guān)系,溫度的變化與熱量有著密切的關(guān)系。水的形態(tài)變化是熱量在起作用。
4.2課《水的蒸發(fā)和凝結(jié)》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析:本課是教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第四單元《熱》單元的第2課。通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生知道了水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下受熱到100℃時(shí)沸騰,形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵???稍谏钪校瑴囟炔]有達(dá)到100℃時(shí),水也能轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵猓3D芸吹剿魵庖矔?huì)凝結(jié)成水,本課進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考:水的形態(tài)變化跟什么有關(guān)?教學(xué)目標(biāo):科學(xué)概念目標(biāo):1.知道水在吸收(放出)一定熱量后,會(huì)發(fā)生形態(tài)變化。2.理解水的征發(fā)和水蒸氣凝結(jié)成水過程中的吸熱與放熱現(xiàn)象。3.發(fā)現(xiàn)日常生活中水的征發(fā)和水蒸氣凝結(jié)成水的實(shí)例??茖W(xué)探究目標(biāo):1.運(yùn)用以往的經(jīng)驗(yàn),對(duì)新的問題提出假設(shè)。2.制訂比較完整的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,開展水蒸發(fā)快慢與溫度高低關(guān)系的探究活動(dòng)。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),開展水蒸氣的凝結(jié)的探究活動(dòng)。4.通過觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等方式獲取事物的信息,分析霧、雨、雪、露、霜、雹等天氣現(xiàn)象形成的原因??茖W(xué)態(tài)度目標(biāo):1.樂于發(fā)現(xiàn)新的問題,呈現(xiàn)出對(duì)物態(tài)變化的探究興趣。2.尊重探究的證據(jù),提出正確的觀點(diǎn),堅(jiān)持以事實(shí)為依據(jù)形成判斷。3.在進(jìn)行多人合作探究時(shí),能夠有效溝通交流。4.養(yǎng)成在探究中、數(shù)據(jù)中、實(shí)踐中找到支撐觀點(diǎn)的證據(jù)??茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo):1.討論氣溫變化影響了人類、動(dòng)植物的生活和生存。2.關(guān)注人類一些行為會(huì)使地球變暖,從而影響自然環(huán)境的變化。教學(xué)重點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),開展水蒸發(fā)和水蒸氣凝結(jié)的探究活動(dòng)。教學(xué)難點(diǎn):理解水蒸發(fā)和水蒸氣凝結(jié)過程中的吸熱與放熱現(xiàn)象。課前準(zhǔn)備:PPT課件、燒杯、酒精燈、火柴、三腳架、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、水滴管、電子秤、護(hù)目鏡、濕布、干布、冰塊、食鹽等。課時(shí)安排:1課時(shí)教學(xué)過程:一、課堂導(dǎo)入1.挑選兩名學(xué)生進(jìn)行剪刀石頭布的游戲,游戲獲勝者用手指蘸水在黑板上寫上想寫的字;2.學(xué)生觀察變化,思考問題:黑板上的字會(huì)有什么變化?3.講授水蒸氣和蒸發(fā)知識(shí)點(diǎn),像黑板上的水變干,變成我們看不見的,其實(shí)就是水變成水蒸氣的過程,我們把這種過程叫做蒸發(fā);4.水蒸氣蒸發(fā)后變?yōu)榱耸裁矗肯奶毂?zhèn)汽水的瓶子上總是會(huì)出現(xiàn)很多“小汗珠”,這些小汗珠又是從哪里來的?這就是我們今天要一起探討的課題:水的蒸發(fā)和凝結(jié)。(板書課題)二、聚焦教師課件出示生活中的水蒸發(fā)和水蒸氣凝結(jié)現(xiàn)象。提問:根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)解釋水蒸發(fā)是怎么回事?水蒸氣凝結(jié)成水又是怎么回事?學(xué)生回答后,總結(jié)、交流對(duì)水蒸發(fā)、水蒸氣凝結(jié)的認(rèn)識(shí)。三、探索1.說說生活中水蒸發(fā)和水蒸氣凝結(jié)的現(xiàn)象。學(xué)生分組討論,并交流匯報(bào)。預(yù)設(shè):蒸發(fā):①發(fā)燒的人身體涂抹酒精,酒精的易揮發(fā)即蒸發(fā)所需要的溫度,起到給人體降溫的作用。②曬在太陽下的濕衣服一會(huì)就干了。③天熱扇風(fēng),加速水的蒸發(fā)或向地面灑水,是為了增加蒸發(fā)量來散熱。④面包放時(shí)間長了會(huì)變硬,是因?yàn)槊姘械乃终舭l(fā),脫水變硬。凝結(jié):①棒冰外包裝上有水珠;②冬天進(jìn)入房間時(shí),眼鏡片上有霧水。③下雨、下雪、大霧等天氣現(xiàn)象。2.交流我們隊(duì)水蒸發(fā)、水蒸氣凝結(jié)與什么有關(guān)的看法。在上一節(jié)課中,我們知道了水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下受熱到100℃時(shí)沸騰,形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵???稍谏钪校瑴囟炔]有達(dá)到100℃,水也能轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵猓3D芸吹剿魵庖矔?huì)凝結(jié)成水。3.探究水蒸發(fā)與溫度高低的關(guān)系①引導(dǎo)學(xué)生思考:如何設(shè)計(jì)水蒸發(fā)的快慢與溫度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)?②小組討論實(shí)驗(yàn)步驟,制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。③出示實(shí)驗(yàn)器材,師生確定實(shí)驗(yàn)步驟。(1)稱量兩杯水的質(zhì)量,保持起始質(zhì)量一致。(2)將一杯水放在常溫下,另一杯水加熱至80℃。(3)放置3分鐘后,稱量兩杯水的質(zhì)量。起始質(zhì)量最終質(zhì)量123取值123取值燒杯一燒杯二(4)記錄并對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。④學(xué)生分小組利用加熱裝置、燒杯、水和溫度計(jì)等開展實(shí)驗(yàn)探究。⑤全班研討:我們觀察到相同時(shí)間內(nèi),兩只燒杯中的水減少得一樣多嗎?說明了水蒸發(fā)的快慢與溫度有怎樣的關(guān)系?⑥師生交流并小結(jié):水蒸發(fā)的快慢與溫度有關(guān)系,溫度越高,水蒸發(fā)得越快;溫度越低,水蒸發(fā)得越慢。⑦提問:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了水沸騰后變成水蒸氣,這節(jié)課我們觀察了水蒸發(fā)變成水蒸氣,你能說說水的沸騰和蒸發(fā)有什么相同點(diǎn)嗎?⑧師生小結(jié):水沸騰和蒸發(fā)的過程中都在吸收熱量,水變成水蒸氣。4.觀察水蒸氣的凝結(jié)現(xiàn)象。①課件出示實(shí)驗(yàn)材料,提問:怎樣才能看到水蒸氣凝結(jié)現(xiàn)象。②簡單交流后,介紹觀察水蒸氣凝結(jié)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)步驟(1)在燒杯中加入冰塊,擦去外壁水珠;(2)將燒杯靜置,觀察外壁;(3)記錄燒杯內(nèi)外溫度計(jì)的讀數(shù);(4)在燒杯中加入食鹽,繼續(xù)觀察和記錄。③學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡回指導(dǎo)學(xué)生的操作。燒杯內(nèi)加冰塊燒杯內(nèi)加冰塊和鹽時(shí)間燒杯內(nèi)溫度燒杯外溫度凝結(jié)現(xiàn)象④全班研討(1)通過比較燒杯內(nèi)外溫度計(jì)的示數(shù),你覺得水蒸氣凝結(jié)需要什么條件?(2)加食鹽前后,我們觀察到燒杯內(nèi)的溫度是怎樣變化的?水的凝結(jié)現(xiàn)象時(shí)怎樣的?5.師生小結(jié):水蒸氣預(yù)冷,釋放熱量,凝結(jié)成水。溫度越低,凝結(jié)速度越快。四、研討1.當(dāng)溫度變化時(shí),我們觀察到了哪些水的蒸發(fā)和凝結(jié)現(xiàn)象?2.我們還能舉出生活中哪些水的蒸發(fā)和凝結(jié)現(xiàn)象?五、拓展自然界的云、霧、霜、雪是怎樣形成的?與水蒸氣的凝結(jié)有關(guān)嗎?引導(dǎo):1、霧在水汽充足、微風(fēng)及大氣穩(wěn)定的情況下,相對(duì)濕度達(dá)到100%時(shí),空氣中的水汽便會(huì)凝結(jié)成細(xì)微的水滴懸浮于空中,使地面水平的能見度下降,這種天氣現(xiàn)象稱為霧。多出些于春季二至四月間。形成的條件:一是冷卻,二是加濕,增加水汽含量。種類有輻射霧、平流霧、混合霧、蒸發(fā)霧等。2、露露是指空氣中水汽凝結(jié)在地物上的液態(tài)水。傍晚或夜間,地面或地物由于輻射冷卻,使貼近地表面的空氣層也隨之降溫,當(dāng)其溫度降到露點(diǎn)以下,即空氣中水汽含量過飽和時(shí),在地面或地物的表面就會(huì)有水汽的凝結(jié)。如果此時(shí)的露點(diǎn)溫度在0℃以上,在地面或地物上就出現(xiàn)微小的水滴,稱為露。3、霜科學(xué)上,霜是由冰晶組成,和露的出現(xiàn)過程是雷同的,都是空氣中的相對(duì)濕度到達(dá)100%時(shí),水分從空氣中析出的現(xiàn)象。它們的差別只在于露點(diǎn)(水汽液化成露的溫度)高于冰點(diǎn),而霜點(diǎn)(水汽凝華成霜的溫度)低于冰點(diǎn),因此只有近地表的溫度低于0℃時(shí),才會(huì)結(jié)霜。4、雪從混合云中降落到地面的雪花形態(tài)的固體水。由大量白色不透明的冰晶和其聚合物組成的降水。雪是水在空中凝結(jié)再落下的自然現(xiàn)象,或指落下的雪;雪是水在固態(tài)的一種形式。雪只會(huì)在很冷的溫度及溫帶氣旋的影響下才會(huì)出現(xiàn),因此亞熱帶地區(qū)和熱帶地區(qū)下雪的機(jī)會(huì)較微小。5、雨雨從云中降落的水滴,陸地和海洋表面的水蒸發(fā)變成水蒸氣,水蒸氣上升到一定高度后遇冷變成小水滴,這些小水滴組成了云,它們?cè)谠评锘ハ嗯鲎?,合并成大水滴,?dāng)它大到空氣托不住的時(shí)候,就從云中落了下來,形成了雨。6、云云是大氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水滴或凝華成的小冰晶,所混合組成的漂浮在空中的可見聚合物。云是地球上龐大的水循環(huán)的有形的結(jié)果。太陽照在地球的表面,水蒸發(fā)形成水蒸氣,一旦水汽過飽和,水分子就會(huì)聚集在空氣中的微塵(凝結(jié)核)周圍,由此產(chǎn)生的水滴或冰晶將陽光散射到各個(gè)方向,這就產(chǎn)生了云的外觀。并且,云可以形成各種的形狀,也因在天上的不同高度、形態(tài)而分為許多種。
4.3課《溫度不同的物體相互接觸》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析:本課是五年級(jí)下冊(cè)《熱》單元的第3課。教科書引用了生活中常見的溫牛奶事例,聚焦問題“熱水是怎樣使牛奶由涼變熱的”。教科書設(shè)置了不同溫度的水接觸后變化的探究活動(dòng),通過試管中的涼水和燒杯中熱水接觸后的溫度變化研究,探究熱量的轉(zhuǎn)移和平衡。本課內(nèi)容由三部分組成:第一部分——聚焦,教科書用平時(shí)生活中常見的溫牛奶現(xiàn)象,聚焦問題“熱水是怎樣使牛奶由涼變熱的”。第二部分——探索,首先讓學(xué)生根據(jù)已有生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)聚焦問題表達(dá)自己的預(yù)測。第三部分——研討,在經(jīng)歷觀察與探究活動(dòng)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生充分發(fā)表對(duì)一些問題的看法。本課在單元中起著承上啟下的作用,上節(jié)課給燒杯里的水加熱,觀察了從單一物體吸收熱量帶來的變化,本節(jié)課進(jìn)一步觀察熱在溫度不同的物體間的傳遞,從而構(gòu)建“熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體,并趨向平衡”的科學(xué)概念。教學(xué)目標(biāo):科學(xué)概念目標(biāo):1.知道熱量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體;2.理解兩個(gè)系統(tǒng)在發(fā)生傳熱的條件下趨向于熱平衡;3.發(fā)現(xiàn)熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體,生活中存在各種熱現(xiàn)象??茖W(xué)探究目標(biāo):1.基于所學(xué)的知識(shí),自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究;2.通過測量獲取證據(jù),根據(jù)溫度變化的記錄,制作數(shù)學(xué)折線圖;3.仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,運(yùn)用分析、比較、概括等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論;4.獲取多個(gè)證據(jù)支持提出的觀點(diǎn),嘗試多方式認(rèn)識(shí)事物??茖W(xué)態(tài)度目標(biāo):1.形成對(duì)事物變化及相互關(guān)系進(jìn)行科學(xué)探究的興趣;2.當(dāng)發(fā)現(xiàn)事實(shí)與自己想法不同時(shí),養(yǎng)成用事實(shí)說話的意識(shí);3.在進(jìn)行多人合作時(shí),主動(dòng)在小組內(nèi)溝通交流;4.能運(yùn)用探究的證據(jù)進(jìn)行信息加工,科學(xué)地表述探究的規(guī)律??茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo):1.知道觀察工具的精密化能使研究更接近于事物的本質(zhì);2.理解溫度計(jì)能測量溫度是應(yīng)用了科學(xué)的規(guī)律;3.了解人類的好奇和社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。教學(xué)重點(diǎn):認(rèn)識(shí)熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體,并趨向平衡。教學(xué)難點(diǎn):設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察熱的傳遞方向和過程。課前準(zhǔn)備:大燒杯、60℃的熱水、涼水、史觀、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)、記錄表、科學(xué)活動(dòng)冊(cè)。課時(shí)安排:1課時(shí)教學(xué)過程:一、課堂導(dǎo)入教師PPT出示牛奶和熱水的圖片,講述:剛從冰箱里取出的牛奶,要使它變成熱的,我們會(huì)把它浸在熱水中。熱水是怎樣使牛奶由涼變熱的?學(xué)生分組討論,進(jìn)行設(shè)想。學(xué)生猜測,教師小結(jié):我們猜想溫度不同的物體相互接觸后溫度最終會(huì)變成相同,事實(shí)是否和我們猜測的一樣呢?本節(jié)課我們就一起來探究《溫度不同的物體相互接觸》(板書課題)。二、探究1.預(yù)測一下溫度不同的物體相互接觸后溫度會(huì)怎樣變化?教師出示冷水和熱水的圖片,學(xué)生思考:預(yù)測一下溫度不同的物體相互接觸后溫度會(huì)怎樣變化?師生一起交流,將簡單的猜測具體化:牛奶溫度如何變化?熱水溫度如何變化?從而形成完整的假設(shè)。繼續(xù)深入交流之后,達(dá)成牛奶和熱水接觸后溫度趨向一致的共識(shí)。2.將溫度不同的水相互接觸。教師設(shè)置問題:我們剛才進(jìn)行了猜測,那么我們?cè)鯓幼隹梢詠碜C實(shí)我們的假設(shè)呢?學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),包括實(shí)驗(yàn)的儀器、實(shí)驗(yàn)的步驟和實(shí)驗(yàn)注意的問題等。教師引導(dǎo)學(xué)生:怎樣控制實(shí)驗(yàn)材料的材料更簡單有效經(jīng)濟(jì)?師生共同制定實(shí)驗(yàn)步驟:①取一定量20℃左右的涼水代替牛奶,裝在試管中。②取一只大燒杯,倒入三分之二杯60℃左右的熱水,然后將盛有涼水的試管下端浸入熱水中。③用兩支溫度計(jì)分別測量試管中的涼水和燒杯中的熱水的溫度變化情況,每間隔一定時(shí)間記錄讀數(shù)。學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并填寫實(shí)驗(yàn)記錄表,教師巡回指導(dǎo)。溫度變化記錄表涼水溫度熱水溫度2分鐘4分鐘6分鐘8分鐘10分鐘12分鐘師生總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:試管中涼水的溫度也發(fā)生了變化,溫度由低變高,溫度計(jì)示數(shù)的由小變大說明涼水溫度在變化。涼水溫度的變化是因?yàn)闊崃康膫鬟f,根據(jù)熱水的溫度也發(fā)生了變化進(jìn)行推測的。涼水的溫度不會(huì)不斷上升,熱水的溫度不會(huì)一直下降,因?yàn)闊嵬ǔ?huì)從溫度高的物體傳向溫度低的物體,并趨于平衡。三、研討1. 試管中的涼水溫度變化了嗎?是怎樣變化的?什么現(xiàn)象說明涼水溫度在變化?教師小結(jié):試管中涼水的溫度也發(fā)生了變化,溫度由低變高,溫度計(jì)示數(shù)的由小變大說明涼水溫度在變化。2.涼水溫度的變化是怎樣引起的?你是根據(jù)什么做出的推測?教師小結(jié):涼水溫度的變化是因?yàn)闊崃康膫鬟f,根據(jù)熱水的溫度也發(fā)生了變化進(jìn)行推測的。3.涼水的溫度會(huì)不斷上升嗎?熱水的溫度會(huì)一直下降嗎?教師小結(jié):涼水的溫度不會(huì)不斷上升,熱水的溫度不會(huì)一直下降,因?yàn)闊嵬ǔ?huì)從溫度高的物體傳向溫度低的物體,并趨于平衡。四、拓展在實(shí)驗(yàn)中,我們測量物體的溫度通常是用溫度計(jì),生活中還有更多可以感知溫度的方法,比如使用感溫紙帶、感溫粉末等,把感溫粉末加入水中,我們也可以觀察到溫度的變化。感溫粉末:感溫變色粉是由電子轉(zhuǎn)移型有機(jī)化合物體系制備的。電子轉(zhuǎn)移型有機(jī)化合物是一類具有特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)色體系。在特定溫度下因電子轉(zhuǎn)移使該有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而實(shí)現(xiàn)顏色轉(zhuǎn)變。這種變色物質(zhì)不僅顏色鮮艷,溫變粉生產(chǎn)廠家,而且可以實(shí)現(xiàn)從“有色===無色”狀態(tài)的顏色變化,溫變粉,這是重金屬復(fù)鹽絡(luò)合物型和液晶型可逆感溫變色物質(zhì)所不具備的。請(qǐng)同學(xué)們課后搜集更多的感溫變色方面的資料,并和同學(xué)交流分享。
4.4課《熱在金屬中的傳遞》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析:本課主要讓學(xué)生觀察和探究“熱傳導(dǎo)”相關(guān)的問題。通過實(shí)驗(yàn)“在金屬條的一端加熱,另一端是否會(huì)熱起來”,觀察熱在金屬條中的傳遞過程和方向。本課教材由四部分組成:第一部分——聚焦,教科書再次引用上一節(jié)課加熱牛奶的例子,引入問題“喝湯時(shí)金屬勺變熱現(xiàn)象中,熱是怎樣傳遞的”。第二部分——探索,首先讓學(xué)生根據(jù)已有生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)聚焦問題表達(dá)自己的猜測;其次是讓學(xué)生進(jìn)行“熱在金屬條中的傳遞”的實(shí)驗(yàn)。第三部分——研討。第四部分——探索,通過綜合圖片探究熱傳遞的三種方式。教學(xué)目標(biāo):科學(xué)概念目標(biāo):1.知道熱有熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三種傳遞方式;2.理解熱可以在物體內(nèi)和物體間傳遞;3.發(fā)現(xiàn)熱量的傳遞有一定的方向性,通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體??茖W(xué)探究目標(biāo):1.從事物的結(jié)構(gòu)、變化的角度獲取課探究的科學(xué)問題。2.交流與制定比較完整的探究計(jì)劃,設(shè)計(jì)單一變量的實(shí)驗(yàn)方案。3.交流一個(gè)研究問題可以設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方法。4.運(yùn)動(dòng)分析、比較、推理等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論??茖W(xué)態(tài)度目標(biāo):1.形成對(duì)熱傳遞的變化及相關(guān)關(guān)系進(jìn)行科學(xué)探究的興趣。2.分析熱傳遞的原因,養(yǎng)成以事實(shí)為依據(jù)的意識(shí)。3.在小組合作時(shí),積極溝通與交流,綜合考慮小組成員意見。4.養(yǎng)成認(rèn)真仔細(xì)、一絲不茍的實(shí)驗(yàn)態(tài)度??茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo):1.通過生活、自然中的一些簡單熱現(xiàn)象,了解熱傳遞的一些特點(diǎn)。2.描述各種各樣的熱傳遞和生產(chǎn)、生活的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn):熱量的傳遞有一定的方向性,通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體。教學(xué)難點(diǎn):從熱在金屬條和金屬片中傳遞的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,歸納概括熱傳遞的方向性,掌握熱量傳遞的特點(diǎn)。課前準(zhǔn)備:PPT課件、鐵架臺(tái)、夾子、金屬條(鐵絲)、酒精燈、護(hù)目鏡、金屬圓片、蠟燭、感溫油墨、科學(xué)活動(dòng)冊(cè)等。課時(shí)安排:1課時(shí)教學(xué)過程:一、課堂導(dǎo)入同學(xué)們,我們?cè)谏钪薪?jīng)常會(huì)感受到熱量的存在,比如空氣中的熱,水中的熱,火中的熱等等。上節(jié)課我們做過將牛奶包浸在熱水中,牛奶會(huì)慢慢熱起來,熱水把熱量傳給了牛奶。喝湯時(shí),將金屬勺浸在熱湯中,過一會(huì)兒,勺柄也熱起來了。我們?cè)鯓咏忉屵@種變化呢?熱又是怎樣傳遞的?今天我們就一起來學(xué)習(xí)《熱在金屬中的傳遞》(板書課題)。二、探索1.猜測熱是怎樣傳遞到勺柄的。①出示記錄單,學(xué)生思考,并用箭頭將想法畫在記錄單上。②小組交流,說說熱在湯勺中使怎樣傳遞的。2.觀察熱在金屬條中的傳遞。①出示實(shí)驗(yàn)材料、裝置圖,學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。在一根金屬條表面均勻涂上蠟,然后將金屬條固定在鐵架臺(tái)上,用酒精燈加熱金屬條的中部,觀察金屬條上蠟的變化,或在金屬條上涂上感溫油墨,加熱金屬條,觀察感溫油墨的顏色變化。②學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后,引導(dǎo)學(xué)生說說實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。③學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究,教師巡回指導(dǎo)。④學(xué)生記錄,師生交流實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)。3.觀察熱在金屬片中的傳遞。教師出示金屬片,學(xué)生推測熱在金屬片中使怎么傳遞的。提出問題:怎樣讓金屬片上的熱傳遞可以“看到”?小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,交流實(shí)驗(yàn)方案。教師出示實(shí)驗(yàn)步驟:①在涂有蠟(或感溫油墨)的金屬圓片邊緣的一個(gè)點(diǎn)上加熱,觀察蠟(或感溫油墨)的變化情況,推測熱在金屬片中是怎樣傳遞的。②在涂有蠟(或感溫油墨)的金屬圓片的中心加熱,觀察蠟(或感溫油墨)的變化情況,推測熱在金屬片中是怎樣傳遞的。③引導(dǎo)學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)。4.小結(jié)這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)說明熱總是由物體較熱的一部分傳遞給較冷的一部分?;蛲ㄟ^直接接觸,由一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體。我們稱這種熱傳遞的方式為熱傳導(dǎo)。三、研討1.金屬條上的熱是通過什么傳遞過去的?引導(dǎo):熱傳遞的一種方式,叫傳導(dǎo),接觸物體間存在溫度差而沿金屬體傳遞。2.熱在金屬條中是怎樣傳遞的?在金屬片中又是怎樣傳遞的?引導(dǎo):有溫度高的地方傳遞到溫度低的地方。3.在金屬條和金屬片中,熱的傳遞方式有什么相同特點(diǎn)?引導(dǎo):都屬于熱傳導(dǎo)。四、拓展三種熱傳遞方式熱傳導(dǎo):熱傳導(dǎo)是介質(zhì)內(nèi)無宏觀運(yùn)動(dòng)時(shí)的傳熱現(xiàn)象,其在固體、液體和氣體中均可發(fā)生,但嚴(yán)格而言,只有在固體中才是純粹的熱傳導(dǎo),而流體即使處于靜止?fàn)顟B(tài),其中也會(huì)由于溫度梯度所造成的密度差而產(chǎn)生自然對(duì)流,因此,在流體中熱對(duì)流與熱傳導(dǎo)同時(shí)發(fā)生。熱對(duì)流:熱對(duì)流又稱對(duì)流傳熱,指的是流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移而引起的熱量傳遞過程,是一種通過流動(dòng)介質(zhì)熱微粒由空間的一處向另一處傳播熱能的現(xiàn)象。熱輻射:熱輻射,物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象。熱量傳遞的3種方式之一。一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大,短波成分也愈多。熱輻射的光譜是連續(xù)譜,波長覆蓋范圍理論上可從0直至∞,一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播。由于電磁波的傳播無需任何介質(zhì),所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。
4.5課《熱在水中的傳遞》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析:本課讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)熱在水中的傳遞方式,進(jìn)一步根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)推測熱在空氣中的傳遞方式,最后讓學(xué)生了解熱對(duì)流在生活中的應(yīng)用。水和空氣都是能流動(dòng)的物質(zhì),熱對(duì)流是流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產(chǎn)生宏觀上相對(duì)位移的一種物理現(xiàn)象,是熱傳遞的基本方式之一。探究活動(dòng)共分兩個(gè)部分:一是探究試管中發(fā)生的熱對(duì)流現(xiàn)象,二是探究燒杯中發(fā)生的熱對(duì)流現(xiàn)象。教材中還拓展了冬天在房間使用取暖器時(shí),房間里空氣是怎樣變熱的,目的是讓學(xué)生通過自主研究畫出空氣受熱后的運(yùn)動(dòng)路線圖。在研究水的對(duì)流實(shí)驗(yàn)中,使用了感溫粉末、紅墨水等,目的是讓學(xué)生通過大量的感知認(rèn)識(shí)對(duì)流現(xiàn)象,使探究活動(dòng)顯得生動(dòng)有趣,激發(fā)學(xué)生的探究欲望。教學(xué)目標(biāo):科學(xué)概念目標(biāo):1.知道熱在水中是以對(duì)流的方式傳遞的,發(fā)現(xiàn)熱對(duì)流的應(yīng)用。2.理解熱可以在物體間和物體內(nèi)傳遞,固體、液體、氣體都能傳遞熱??茖W(xué)探究目標(biāo):1.能夠熟練操作熱對(duì)流的實(shí)驗(yàn);運(yùn)用圖形表示自己的研究結(jié)果。2.能夠熟練開展小組合作交流活動(dòng),體驗(yàn)到通過合作與交流能更好地完成認(rèn)知,運(yùn)用掌握的科學(xué)知識(shí)探究生活中的科學(xué)現(xiàn)象。3.制訂比較完整的探究計(jì)劃,初步具備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。4.運(yùn)用分析、比較、推理等方法得出科學(xué)探究的結(jié)論。科學(xué)態(tài)度目標(biāo):1.保持積極的觀察探究熱傳遞的興趣。2.能和別人一起合作交流,愿意傾聽他人的意見,反思、調(diào)整自己的想法。3.形成從不同的角度提出探究思路的習(xí)慣,愿意采用新的方法完成探究。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo):1.明確人類的好奇心和社會(huì)需求是科技發(fā)展的動(dòng)力。2.認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展影響著我們的生活。教學(xué)重點(diǎn):探究熱在水中傳遞的過程。教學(xué)難點(diǎn):熱對(duì)流的形成機(jī)制,冷水受熱后,密度變化而向上運(yùn)動(dòng)。課前準(zhǔn)備:PPT課件、試管、大燒杯、滴管、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、鐵架臺(tái)、試管架、感溫粉末、紅墨水、清水、濕布、護(hù)目鏡、科學(xué)活動(dòng)冊(cè)等。課時(shí)安排:1課時(shí)教學(xué)過程:一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入上節(jié)課的拓展活動(dòng)中,我們知道了熱的傳播有三種方式——熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱對(duì)流。熱在金屬中的傳遞屬于熱傳導(dǎo),那么熱能在水中傳遞嗎?在水中熱又是如何傳遞的?預(yù)設(shè):學(xué)生回顧在生活中接觸到的燒開水現(xiàn)象。教師引導(dǎo)這就是我們本節(jié)課要探究的《熱在水中的傳遞》(板書課題)。二、探索1.加熱試管中水。在一根細(xì)長的試管中加入約三分之一容量的水,然后給試管中水的一端加熱,水是怎樣變熱的?水的另一端是否也會(huì)熱起來?學(xué)生分組討論,教師巡回加入討論。預(yù)設(shè):①水是往上傳熱的;②熱水向上運(yùn)動(dòng)。教師介紹加熱裝置,邀請(qǐng)學(xué)生說一說實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)。因?yàn)樗菬o色透明的,很難觀察到水變化的過程,讓學(xué)生思考有什么辦法可以觀察得更清楚。教師引導(dǎo):往水里加感溫粉末或紅墨水能有助于觀察。學(xué)生開展探究實(shí)驗(yàn),教師巡回指導(dǎo)。學(xué)生觀察。記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并討論:試管中的水是如何傳遞熱的?教師引導(dǎo):水受熱后向上方流動(dòng),上方的冷水向下方流動(dòng),水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。2.利用紅墨水觀察加熱后的水是怎么流動(dòng)的。在一只大燒杯內(nèi)注入約三分之一容量的清水;用滴管吸取紅墨水,伸入到水下待加熱的地方,擠出2滴紅墨水;然后用酒精燈給燒杯底部一側(cè)加熱。觀察加熱后的水是怎么流動(dòng)的,以及水中的顏色怎樣變化。學(xué)生開展探究實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在活動(dòng)手冊(cè)上。師生交流:冷水受熱后向上方流動(dòng),上方的冷水向下方流動(dòng),水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。三、研討1.試管中的水是如何傳熱的?師生小結(jié):①水受熱后向上方運(yùn)動(dòng);②上方冷水向下方運(yùn)動(dòng);③水的各部分之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),使整個(gè)容器的水都變熱。2.在燒杯底部的一側(cè)加熱,燒杯內(nèi)的水都會(huì)變熱嗎?熱是怎樣傳遞到這杯水的各個(gè)部分的?師生小結(jié):①都會(huì)變熱;②熱在液體中使以對(duì)流的方式進(jìn)行傳遞的。四、拓展冬天,我們?cè)诜块g里使用取暖器時(shí),房間里哪里的空氣先熱起來?房間里上部空氣的溫度和下部空氣的溫度哪里更高?房間里的空氣是怎樣逐步達(dá)到全部變熱的?引導(dǎo):取暖器的工作原理:取暖器是將電熱管安裝在散熱片的腔體內(nèi)部,并且在腔體內(nèi)電熱管周圍注有導(dǎo)熱油。當(dāng)電熱取暖器接通電源后,他本身的電熱管周圍的導(dǎo)熱油被加熱、升到腔體上部,并且沿散熱管或散熱片對(duì)流循環(huán),通過機(jī)體壁表面將熱量輻射出去,從而達(dá)到加熱空間環(huán)境的目的。取暖器取暖時(shí),根據(jù)熱對(duì)流的特點(diǎn),房間上方的空氣先熱起來,上部的空氣溫度會(huì)更高。小結(jié):液體或氣體受熱上升、遇冷下降,使冷、熱液體或氣體相互混合,這種傳熱方式稱為“熱對(duì)流”。熱在液體和氣體中的主要傳遞方式是熱對(duì)流。
4.6課《哪個(gè)傳熱快》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析:本課包含兩個(gè)活動(dòng)。木勺、塑料勺、金屬勺的導(dǎo)熱快慢,銅、鋁、鐵等金屬材料的導(dǎo)熱性能比較。通過對(duì)不同材料導(dǎo)熱性能的比較,建立學(xué)生對(duì)于“不同材料制成的物體,導(dǎo)熱性能是不一樣的”這一初步認(rèn)識(shí)。學(xué)生們通過交流活動(dòng),意識(shí)到實(shí)驗(yàn)方法的選擇和改進(jìn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性有著很大的影響,如果說前面幾課的研究活動(dòng)突出的是熱傳遞方式的探究,那么本課中“哪個(gè)傳熱快”這一活動(dòng),注重的則是導(dǎo)熱性能的比較。通過實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生了解不同物體的傳熱性能是不同的,從而為下一課《做個(gè)保溫杯》積累知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。教學(xué)目標(biāo):科學(xué)概念目標(biāo):1.不同材料制成的物體,導(dǎo)熱性能是不一樣的。2.從熱量的傳遞角度認(rèn)識(shí)效率??茖W(xué)探究目標(biāo):1.嘗試基于所學(xué)的知識(shí),提出有針對(duì)性的假設(shè)。2.熟練操作不同材料物體的導(dǎo)熱性能試驗(yàn)。3.運(yùn)用比較和歸納的方法從實(shí)驗(yàn)證據(jù)中發(fā)現(xiàn)物體導(dǎo)熱性能的差異。4.能夠分析制造某種物品時(shí)選擇的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體的原因。科學(xué)態(tài)度目標(biāo):1.尊重證據(jù)的前提下,堅(jiān)持正確的觀點(diǎn)。2.意識(shí)到實(shí)驗(yàn)方法的選擇和改進(jìn)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。3.關(guān)注科學(xué)調(diào)查可以采用多種形式,樂于進(jìn)行科學(xué)的調(diào)查??茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo):1.發(fā)現(xiàn)材料因?yàn)閷?dǎo)熱性能的不同在日常生活中有不同的應(yīng)用。2.了解技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會(huì)發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn):進(jìn)行不同材料物體熱傳導(dǎo)性能的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。教學(xué)難點(diǎn):學(xué)生能明確對(duì)比實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵要素,能根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。課前準(zhǔn)備:PPT課件、塑料勺、木勺、鋼勺、杯子、熱水、蠟燭油、感溫油墨、鐵絲、鋁絲、酒精燈、護(hù)目鏡、記錄表、科學(xué)活動(dòng)冊(cè)。課時(shí)安排:1課時(shí)教學(xué)過程:一、課堂導(dǎo)入教師PPT出示圖片。提問:這些廚房里的用品,哪些傳熱快?哪些傳熱慢?學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),匯報(bào)交流。教師繼續(xù)提問:不同材料制成的物體在傳熱方面有什么不同?通過圖片或者視頻資料,展示廚房中的工具和工作情形,讓學(xué)生們思考生活中不同的材料在傳熱性能上是否有差異。二、探索在生活中你都見過哪些材料制成的小勺?如果我們做小勺的傳熱實(shí)驗(yàn),需要什么實(shí)驗(yàn)材料?1.將不同材料的勺子(木勺、塑料勺、金屬勺等)插入熱湯時(shí),推測哪種勺子更燙手。小組討論:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。師明確實(shí)驗(yàn)要求,做實(shí)驗(yàn)時(shí),注意安全,切不可用手直接觸摸杯中的任誰,在做實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意分工合作,記錄員認(rèn)真做好記錄。2.用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我們的猜測。①準(zhǔn)備相同大小的木勺、塑料勺、金屬勺,在三種勺子的勺柄中段涂上蠟(或感溫油墨),晾干。②在燒杯中加入約100毫升開水,將三種不同材質(zhì)勺子的勺部同時(shí)浸入熱水中,觀察勺柄上蠟(或感溫油墨)的變化,并記錄。③教師巡回指導(dǎo),適時(shí)加以指導(dǎo)。不同材質(zhì)勺柄溫度變化記錄表日期:30秒60秒90秒120秒150秒金屬勺木勺塑料勺師生小結(jié):不同材料的熱傳導(dǎo)本領(lǐng)各不相同,金屬材料的傳熱較快,塑料、木材等材料傳熱較慢。像實(shí)驗(yàn)中的金屬材料那樣,導(dǎo)熱性能好的物體叫熱的良導(dǎo)體。像塑料、木頭等材料,導(dǎo)熱性能弱的物體叫熱的不良導(dǎo)體。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),觀察比較銅、鋁、鐵等金屬材料的導(dǎo)熱性能。通過剛才的實(shí)驗(yàn),大家已經(jīng)證明金屬是熱的良導(dǎo)體,傳熱本領(lǐng)很好,是不是所有金屬的傳熱本領(lǐng)一樣好呢(傳熱速度的快慢)?課件出示三種金屬絲,分別是銅絲、鐵絲、鋁絲。請(qǐng)大家猜測一下,哪種材料的傳熱速度快一點(diǎn)。①學(xué)生根據(jù)材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。②提問引導(dǎo):剛才的實(shí)驗(yàn)中,我們用蠟的融化來感知物體的冷熱,這種方法有什么不足?你還有其他辦法嗎?③教師出示實(shí)驗(yàn)材料:根據(jù)材料,我們能不能設(shè)計(jì)一個(gè)更加科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案?④師生一起交流、討論實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。⑤學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教師巡視指導(dǎo)。⑥匯報(bào)交流:同樣都是金屬,但它們的導(dǎo)熱速度也是不同的。⑦通過實(shí)驗(yàn),你還有什么新的發(fā)現(xiàn)?學(xué)生交流匯報(bào),教師適時(shí)引導(dǎo)。三、研討1.不同材料的物體、傳熱的快慢相同嗎?什么材料傳熱更快?引導(dǎo):不同材料的物體,傳熱的快慢不相同,①金屬材料導(dǎo)熱性能:銀導(dǎo)熱最佳,銅、金、鋁次之。目前市面上使用最多的金屬散熱片材料幾乎都是鋁合金,只有極少數(shù)是使用其他導(dǎo)熱材料。事實(shí)上,鋁并不是導(dǎo)熱系數(shù)最好的導(dǎo)熱金屬材料,效果最好的是銀,其次是銅,再其次才是鋁。但是銀的價(jià)格昂貴,銅較為笨重,所以大多不會(huì)選擇這兩類金屬最為散熱片的導(dǎo)熱材料。而鋁的重量非常輕,兼顧導(dǎo)熱性和質(zhì)量輕兩方面。但是一般的鋁質(zhì)散熱片并非是百分之百純鋁,因?yàn)榧冧X大多過于柔軟,所以都會(huì)加入少量的其他金屬,鑄造而成為鋁合金,以獲得適當(dāng)?shù)挠捕?,可以說現(xiàn)階段鋁合金是電子零件散熱片的最佳材料。②非金屬材料導(dǎo)熱性能:金剛石導(dǎo)熱最佳,其次為硅(si)。由于物體內(nèi)部分子、原子和電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng),而組成物體的物質(zhì)并不發(fā)生宏觀的位移,將熱量從高溫區(qū)傳到低溫區(qū)的過程稱為導(dǎo)熱。金剛石中,電子緊緊地系在原子中,要松動(dòng)它們需要一定的能量,在室溫下,幾乎沒有活動(dòng)的電子。因此,熱的傳導(dǎo)是靠組成晶體晶格的原子的振動(dòng)來完成的,物理學(xué)家把這種振動(dòng)稱為熱能量子(或聲子)。金剛石也是目前已知材料中導(dǎo)熱系數(shù)最高的物質(zhì)。2.不同導(dǎo)熱性能的材料,在生活中有什么不同的用途?引導(dǎo):導(dǎo)熱性能好的材料(良導(dǎo)體)比較適合做需要快速加熱或快速冷卻的物體,如廚房用鍋、電器的散熱片等;導(dǎo)熱性能低的物體(不良導(dǎo)體)可以用在需要保溫的地方,如冰箱的內(nèi)壁一般都是塑料制成的、棉花制成防寒棉衣抵御寒冷。四、拓展1.回顧思考:鍋主要用什么材料制造?為什么用這種材料制造?鍋把又是用什么材料制造的?為什么?鍋主要用金屬制作,因?yàn)榻饘倬哂辛己玫膶?dǎo)熱性,可以使飯菜迅速加熱;鍋把一般用木材或塑料制成,人們握住的時(shí)候不會(huì)燙傷。2.生活中哪些地方需要熱的良導(dǎo)體?哪些地方需要熱的不良導(dǎo)體?課外進(jìn)行科學(xué)調(diào)查活動(dòng),繼續(xù)研究熱的良導(dǎo)體和熱的不良導(dǎo)體。引導(dǎo):可以研究一下電器的散熱片是用什么材料制成的,在冬天的時(shí)候?yàn)榱吮3煮w溫,人們一般會(huì)穿什么材質(zhì)制成的衣服。
4.7課《做個(gè)保溫杯》教學(xué)設(shè)計(jì)教材分析:本課旨在探究保溫杯和保溫瓶內(nèi)膽的原理,揭示其中關(guān)于熱的物理規(guī)律。保溫杯一般是陶瓷或不銹鋼的,設(shè)計(jì)有真空層,頂部帶蓋,密封嚴(yán)實(shí),是從熱傳遞的多個(gè)方面去研究設(shè)計(jì)的,做到盡量減少熱量的損失,從而達(dá)到保溫的效果。本課所設(shè)計(jì)的活動(dòng)其實(shí)是觀察常用材料的導(dǎo)熱性能,說出它們的主要用途,幫助學(xué)生更深入地了解生活中保溫、散熱等技術(shù)的應(yīng)用。本課有三個(gè)活動(dòng):活動(dòng)一是將同樣多的、相同溫度的熱水倒入不銹鋼杯、陶瓷杯、塑料杯中,測量哪一杯水涼得慢,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到金屬吸熱快,散熱也快,是熱的良導(dǎo)體;塑料吸熱慢,散熱也慢,是熱的不良導(dǎo)體?;顒?dòng)二是測量比較各種方法的保溫效果,讓學(xué)生根據(jù)已掌握的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)各種材料的保溫效果進(jìn)行觀察比較,明白制作保溫杯該選用什么材料比較合適。第三個(gè)活動(dòng)時(shí)選擇合適的材料制作一個(gè)保溫杯,并通過存放冰塊,檢測保溫杯的效果。設(shè)計(jì)制作一個(gè)保溫杯可以作為本單元的一個(gè)嵌入式的評(píng)價(jià)內(nèi)容。可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到任何設(shè)計(jì)都不是完美的。一個(gè)設(shè)計(jì)在某一方面是最好的,在其他方面可能就有缺陷。在設(shè)計(jì)時(shí),如成本、安全性、外觀、環(huán)境影響以及方案失敗等其他因素也是需要考慮的。教學(xué)目標(biāo):科學(xué)概念目標(biāo):1.熱的不良導(dǎo)體可以減慢物體熱量的散失。2.空氣是一種熱的不良導(dǎo)體。3.保溫、散熱技術(shù)在生活中被廣泛應(yīng)用。科學(xué)探究目標(biāo):1.根據(jù)熱傳遞的原理設(shè)計(jì)制作保溫杯。2.研究哪種保溫方法保溫效果較好。3.嘗試自主設(shè)計(jì)產(chǎn)品,在研究后改進(jìn)產(chǎn)品。4.創(chuàng)作科學(xué)小論文等呈現(xiàn)保溫杯探究的過程與結(jié)論??茖W(xué)態(tài)度目標(biāo):1.激發(fā)設(shè)計(jì)研究保溫杯的興趣,能不斷進(jìn)行嘗試和創(chuàng)新。2.關(guān)注他人的探究成果,樂于分享自己的探究經(jīng)驗(yàn)。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo):1.了解生活中常見的保溫制品,體會(huì)它們給人類生活帶來的便利。2.討論技術(shù)包括人們利用和改造自然的方法、程序和產(chǎn)品。3.感受到科學(xué)家與工程師的工作可以推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步。教學(xué)重點(diǎn):根據(jù)熱傳遞的原理設(shè)計(jì)制作保溫杯。教學(xué)難點(diǎn):研究哪種保溫方法保溫效果較好。課前準(zhǔn)備
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