2021新湘科版五年级上册科学5.3 热对流和热辐射 教学设计（表格式）

科目 科学 年级 五 班级 授课人 课 题 5.3热对流和热辐射 社会主义核心价值观如何融入此教材： 教学目标： 科学知识： 知道在水和空气中，热传递主要靠对流的方式，热由高温处传到低温处。 知道热可以不依靠任何介质以辐射的方式向周围传递。 科学探究： 通过“冷热水产生对流实验”，发现冷热水接触，冷水下移、热水上升的规律。 通过“热对流实验，分析出水传递热的方式是热对流。”培养学生以实验事实为依据的分析推理能力。根据水靠热对流的方式传递热，类比推理，得出空气也以热对流的方式传递热。根据阳光、白炽灯、炉火等的传热现象，推理出不需要介质传递热的方式——热辐射。培养归纳推理能力。 科学态度： 能通过观察实验寻找证据，并以实验事实为依据作出判断，坚持正确的观点。 了解热对流的规律在生活中的应用，知道科学规律可以指导我们的生产和生活。 重 点 通过探究实验认识热对流现象。 难 点 根据水的热对流现象，类比推理空气也以热对流的方式传递热。 教学准备 教师演示材料: 铁架台、烧瓶、烧瓶夹、酒精灯、火柴、温度计、绳子(用于系温度计)等。学生材料: 玻璃杯、玻璃杯盖片、热水、冷水、红墨水; 铁架台、温度计、烧杯、水、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、锯木屑等。 教学过程： 一、参与 教师谈话：通过前面的学习，我们知道了有些材料是热的良导体，有些材料是热的不良导体。那水是热的良导体还是热的不良导体呢？为了研究这个问题，老师课下做了一个实验—给试管中的冷水加热。 教师出示在上部加热视频并讲解：将酒精灯放在在上部给水加热2分钟，试管上部的水沸腾了，温度接近100摄氏度。用温度计测量试管底部水温只有32摄氏度。看来水是热的不良导体。 出示在试管底部加热的视频引出问题：我们知道水是热的不良导体，传导热的速度很慢，可是在这个实验中水温却升高的很快。那热在水中主要以什么方式传递的呢？ 二、实验探究 （一）热对流 师：我们一起来做个小实验，看看能不能对你有所启示。 1.出示图片：讲解实验原理。 2.出示视频：冷热水对流实验 教师讲述：实验方法和现象。准备一瓶冷水和一瓶热水，分别染上白色和红色。用塑料隔板盖住冷水瓶口，将冷水瓶倒扣在热水瓶上，抽掉隔板后，看到红色热水上升，白色冷水下降，摸一摸上面的冷水瓶，变热了一些。 3、学生根据实验现象推测。 教师引导：根据这个实验的启示，你能不能推测一下:当我们在试管底部加热时，热在水中是如何传递的？ 预设1：生：我们在试管底部加热，底部的水首先变热，底部的热水会上升，热就传上去了。 预设2：生：底部的热水上升以后，原来上面的冷水会下沉到底部，继续受热上升，这样不停的循环，水温就会很快升高。 4.实验验证 教师：是不是像同学们推测的这样呢？我们需要实验来验证。请大家看下面的实验。 师演示实验热对流实验： 教师演示并讲解：准备个盛有水的水槽，装入冷水。将少量高锰酸钾放入水底，将一瓶热水放入水槽下面，瓶口对准高锰酸钾所在的位置。观察实验现象。 观察到的现象：高锰酸钾微小颗粒上升，然后向侧面移动，再下降，又回到加热点附近。 师分析：加热点附近的高锰酸钾微小颗粒上升，说明热水在上升，而在水槽侧面，我们看到高锰酸钾微小颗粒下降，说明水槽侧面的水温低，冷水在下降。下降以后回到加热点附近。又被加热，然后热水又上升，在水槽侧面的冷水又下降，回到加热点附近。通过这样的方式，水槽中的水变热了。 5.回归：看来同学们的推测是正确的。 6.教师小结：在给水加热的过程中，热水会上升，冷水会下沉，形成对流。随着水的流动，热由高温处传到低温处，这种热的传递方式称为热对流。 7、认识空气的热对流现象。 通过刚才的实验我们知道：水是靠热对流的方式传递热的，而空气也可以通过热对流的方式传递热。冬天，我们在房间下方安装暖气，暖气周围的空气受热成为热空气，热空气向上运动，冷空气向下运动，形成空气的热对流，通过热对流使整个房屋变得温暖。 教师：水和空气传递热的主要方式是热对流。 （二）.认识热辐射 教师提出问题：那么，太阳的热是怎样传递到地球上的呢？ 解释：太阳和地球之间没有直接接触，能用传导的方式传递热吗？显然不能。太空中没有水，也没有空气，能通过对流的方式传递热吗？肯定也不能。其实，太阳可以不靠任何介质向外发射出热，这种方式叫热辐射。生活中，篝火的热、浴霸的热都是通过热辐射的方式传递出去的。篝火、浴霸的周围有空气，需要通过空气介质的，但空气气体传热很慢，而我们感受到这些光的热却很快，说明它们是穿过空气直接达到身体。 四、总结 同学们，通过前面的学习我们知道了热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射。三种方式传递热的规律都是从高温传向低温。 五、布置任务 下节课，我们继续学习与热传递有关的内容