資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
4.5熱在水中的傳遞
【教材簡析】
流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產(chǎn)生宏觀上相對位移的一種物理現(xiàn)象，是熱傳遞的基本方式之一。熱對流只能發(fā)生在氣體和液體中，同時(shí)會(huì)伴有流體本身分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的導(dǎo)熱作用。水和空氣都是能流動(dòng)的物質(zhì)，熱對流是流體各部分之間由于冷、熱不均勻而產(chǎn)生宏觀上相對位移的一種物理現(xiàn)象，是熱傳遞的基本方式之一。在本課中，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識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)生了解熱對流在生活中的應(yīng)用。
探究活動(dòng)共分兩個(gè)部分：一是探究試管中發(fā)生的熱對流現(xiàn)象，二是探究燒杯中發(fā)生的熱對流現(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)識對流現(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。
【學(xué)情分析】
通過前一節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們對熱在金屬中的傳遞有了一定的了解。知道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；無論是物體內(nèi)還是物體外都存在熱傳遞。還了解了熱傳遞的方式有：熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射三種。同時(shí)，生活中許多學(xué)生都觀察過水加熱的過程。他們已經(jīng)知道水受熱后溫度會(huì)升高。學(xué)生在三年級的學(xué)習(xí)中也已經(jīng)知道了水結(jié)冰時(shí)的溫度和水沸騰時(shí)的溫度，但他們不清楚在加熱試管和燒杯底部時(shí)，熱量在水中是怎樣傳遞到各個(gè)部分的。在本節(jié)課中的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將在感溫粉末或紅墨水的幫助下，觀察、了解到熱在水中傳遞的方式，進(jìn)而分析熱在空氣中傳遞的情況。
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念目標(biāo)
1.知道熱在水中是以對流的方式傳遞的。
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。
科學(xué)探究目標(biāo)
1.能夠熟練操作熱對流的實(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研究思路的習(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)識到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展影響著我們的生活。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識熱在水中傳遞過程。
難點(diǎn)：熱對流的形成機(jī)制，冷水受熱后向上運(yùn)動(dòng)。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
實(shí)驗(yàn)材料：試管、大燒杯、透明玻璃杯*2、玻璃片、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、鐵架臺(tái)、紅墨水、感溫粉末、清水、濕布、護(hù)目鏡、實(shí)驗(yàn)記錄表。
【教學(xué)過程】
一、情境導(dǎo)入
師：昨天，老師在家里用鍋燒了一鍋水，讓我們來看視頻。（播放視頻）
你看到了什么？
師：那水在變熱的過程中，熱在水中是怎樣傳遞的呢？小組討論，并把你們的想法用記號筆記錄在記錄單中。（出示猜測的記錄單）。
時(shí)間到，請第一組的同學(xué)上來說說你們組的想法。
學(xué)生上臺(tái)分享…
師：同學(xué)們都很有想法，但只是我們的猜測。今天，就讓我們一起探究“熱在水中的傳遞”。（板書課題）
設(shè)計(jì)意圖：通過讓學(xué)生回顧在生活中接觸到的燒開水現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生思考熱在水中是如何傳遞的。在三年級的時(shí)候，學(xué)生已經(jīng)做過水的沸騰實(shí)驗(yàn)了，學(xué)生對于熱在水中的傳遞是有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)的，但是學(xué)生還不了解熱在水中傳遞的方式。同時(shí)讓學(xué)生猜測熱在水中傳遞的方式。
試管加熱實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生初步感知熱在水中的傳遞
師：有什么辦法能夠證明你的觀點(diǎn)呢？
生：做實(shí)驗(yàn)。
師：怎么做？
生：現(xiàn)場加熱水。
師：好的，因?yàn)榧訜徇@么大一鍋水，時(shí)間太久了；一節(jié)課時(shí)間有限，我們就用試管加熱少量的水。（出示裝置）
先出示試管，除了試管我們還需要（酒精燈、火柴、試管架）有同學(xué)認(rèn)識這種實(shí)驗(yàn)儀器嗎？
這是試管夾，知道怎么使用試管夾嗎？請看觀看操作視頻
都明白嗎？
為了同學(xué)們更好的觀察，老師還給大家準(zhǔn)備了“感溫粉末”，加熱時(shí)，它會(huì)變成無色。把它加入到了水中，可以幫助我們更好地觀察到水的流動(dòng)方向。
在實(shí)驗(yàn)前，同學(xué)們可以看老師演示一下如何操作。
在操作時(shí)，我們應(yīng)該注意什么？（讓學(xué)生自己說）
師：怎么記錄實(shí)驗(yàn)記錄單？
先填寫好記錄單一，根據(jù)感溫粉末的運(yùn)動(dòng)方向，來推測出水的流動(dòng)方向。你可以用箭頭來表示水的流動(dòng)方向。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束，生匯報(bào)。
預(yù)設(shè)一：（多數(shù)小組已觀察到水的對流）
生1：我們觀察到熱水會(huì)先向上流動(dòng)，然后再往下運(yùn)動(dòng)。所以我們認(rèn)為水是這樣繞圈變熱的。
師：誒，下面的水熱了會(huì)向上流動(dòng)，流動(dòng)到上面的熱水又流下來了，還是上面的冷水呢？其他同學(xué)有不同的意見嗎？
生2：熱水往上流，冷水往下流；然后冷水變熱又往上。
師：也就是你們認(rèn)為熱是這樣循環(huán)傳遞的，對嗎？
生2：是的。
師：看來同學(xué)們都觀察到，在試管中，底部的冷水加熱變熱后向上流動(dòng)，上面的冷水又流下來加熱；當(dāng)它溫度變高后，又向上流動(dòng)。這樣不斷地向上、向下，循環(huán)流動(dòng)，直到整個(gè)試管中的水都變熱直至沸騰。
燒杯加熱，進(jìn)一步驗(yàn)證熱在水中的傳遞現(xiàn)象
那在其他大一點(diǎn)的容器，是不是也是這樣呢？
師：老師今天準(zhǔn)備了一個(gè)燒杯，如果我在燒杯底部的右側(cè)加熱，又會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢？
生：我認(rèn)為也會(huì)和在試管中加熱一樣，先往上流動(dòng)，然后上面的冷水又會(huì)往下流動(dòng)。這樣循環(huán)。（上臺(tái)畫一畫）
你們的想法和他一樣嗎？（如有不一樣，再上臺(tái)畫）
師：大部分的同學(xué)認(rèn)為熱是這樣傳遞的。現(xiàn)在，我們就親自通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明。為了讓現(xiàn)象更清晰，我們可以將紅色色素滴入待加熱的位置。
老師請一名同學(xué)上來組裝一下加熱裝置。
師：實(shí)驗(yàn)計(jì)時(shí)5分鐘，時(shí)間到結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
生實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束，生匯報(bào)。
（師：剛才的實(shí)驗(yàn)中，你看到水的顏色是怎么變化的？熱在這個(gè)燒杯中是怎么傳遞的？）（補(bǔ)充提問，如果學(xué)生自己可以說出來，則不問）
生1：我們小組看到紅墨水從加熱的地方先向上運(yùn)動(dòng)，然后向右再向下，然后慢慢都紅了。所以我們小組認(rèn)為燒杯中的熱水也是這樣循環(huán)變熱了。
師：其他小組呢？
生2：我們小組還看到紅墨水向上之后，還有一部分直接向下擴(kuò)散了。我們小組也認(rèn)為熱水也是這樣循環(huán)變熱的。
師：現(xiàn)在，誰能來說說看，這兩者在加熱過程中，熱的傳遞有什么共同特點(diǎn)呢？
生：它們都是酒精燈近的地方先熱起來，然后向上流動(dòng)，上面的冷水又會(huì)向下流動(dòng)，變熱后又向上流動(dòng)，這樣循環(huán)，最后都變熱了。
師：是的，水在加熱過程中，與火接觸的水會(huì)先熱起來，并向上流動(dòng)，而上面的冷水又會(huì)向下流動(dòng)進(jìn)行加熱，變熱后又向上流動(dòng)，不斷循環(huán)，直到水全部變熱并沸騰。
我們把這樣熱在水中的傳遞情況叫做：對流。（板書）
師：現(xiàn)在，同學(xué)們知道誰的觀點(diǎn)正確了嗎？（師徹掉錯(cuò)誤答案）
師：水是以對流的形式傳遞熱的。那其他的液體呢？也是以對流的形式傳遞熱的嗎？
生回答。
師：是的，科學(xué)家經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：所有的液體都是以對流的方式傳遞熱的。
設(shè)計(jì)意圖：水是無色透明的，在實(shí)驗(yàn)前需要重點(diǎn)探討“怎樣觀察清楚水中熱的傳遞”的問題，學(xué)生很容易聯(lián)想到上節(jié)課借助的感溫油墨，教師適時(shí)提出感溫粉末或者紅墨水的使用。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生還觀察到水會(huì)流動(dòng)，這與上節(jié)課的金屬傳遞熱的情況有所不同，要指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中記錄好。
結(jié)語
師：通過今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有什么收獲呢？
【板書設(shè)計(jì)】
【學(xué)生記錄單】
熱的傳遞實(shí)驗(yàn)記錄一
加熱的物體 試管里的水
加熱的位置 底端
水中顏色變化
熱的傳遞實(shí)驗(yàn)記錄二
加熱的物體 燒杯里的水
加熱的位置 右部
水中顏色變化熱的傳遞實(shí)驗(yàn)記錄一
加熱的物體 試管里的水
加熱的位置 底端
水中顏色變化
熱的傳遞實(shí)驗(yàn)記錄二
加熱的物體 燒杯里的水
加熱的位置 右部
水中顏色變化
加熱部位
用箭頭表示水流動(dòng)的方向。
加熱部位
用箭頭表示水流動(dòng)的方向。
H
D中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
熱在水中的傳遞大猜想
推測熱在水中的傳遞路徑，并用示意圖（用記號筆畫）或文字記錄。
21世紀(jì)載盲(共19張PPT)
教科版五年級下冊
熱在水中的傳遞
熱在水中是怎樣傳遞的？
一、猜測
熱在水中的傳遞大猜想
推測熱在水中的傳遞路徑，并用示意圖（用記號筆畫）或文字記錄。
實(shí)驗(yàn)1：加熱試管中的水
二、探索
試管
酒精燈
火柴
試管夾
試管架
試管夾的使用
實(shí)驗(yàn)1：加熱試管中的水
二、探索
試管
酒精燈
火柴
試管夾
試管架
紅色色素
試管加熱前要預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)試管不要?jiǎng)×一蝿?dòng)。
加熱時(shí)，試管口不可朝著人。
水沸騰了，就結(jié)束實(shí)驗(yàn)。加熱后的試管放在試管架上。
注意事項(xiàng)：
完成記錄單。
熱的傳遞實(shí)驗(yàn)記錄一 加熱的物體 試管里的水
加熱的位置 底端
水中顏色變化
實(shí)驗(yàn)記錄單
用箭頭 表示水流動(dòng)的方向。
加熱點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)2：加熱燒杯中的水
二、探索
紅色色素
石棉網(wǎng)
三腳架
在燒杯的右部輕輕的滴入兩滴色素后，不可晃動(dòng)燒杯。
加熱時(shí)間5分鐘，時(shí)間到就結(jié)束實(shí)驗(yàn)。
注意事項(xiàng)：
熱的傳遞實(shí)驗(yàn)記錄二 加熱的物體 燒杯里的水
加熱的位置 右部
水中顏色變化
二、探索
熱傳遞路線
二、探索
用箭頭表示水流動(dòng)的方向。
加熱點(diǎn)
液體受熱上升、遇冷下降，使冷、熱液體相互混合，這種傳熱方式稱為“熱對流”。
三、拓展
開水養(yǎng)魚
熱在空氣中是怎樣傳遞的？
熱在空氣中的傳遞是通過冷、熱空氣的對流來實(shí)現(xiàn)的。
四、拓展
夏天的室內(nèi)，空調(diào)周圍的空氣變冷下降，熱空氣上升又被變冷，冷、熱空氣的相對流動(dòng)使整個(gè)屋子涼爽起來。
熱
冷
五、課堂小結(jié)
通過這堂課的學(xué)習(xí)你有什么收獲？
謝謝
21世紀(jì)教育網(wǎng)（www.21cnjy.com)
中小學(xué)教育資源網(wǎng)站
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