内容正文:
4 热在金属中的传递
教材分析
本课是本单元的第4课。本课主要让学生观察和探究“热传导”的相关问题。通过“在金属条的一端加热,另一端是否会热起来”的实验,让学生观察并了解热在金属条中的传递过程和方向。本课主要分为四部分。“聚焦”部分,再次引用上一节课加热牛奶的例子,引入问题:喝汤时金属勺变热的现象中,热是怎样传递的?“探索”部分,首先让学生根据已有生活经验对聚焦问题表达自己的预测;其次是让学生进行“热在金属条中的传递”的实验,直观观察一根金属条上热量的传递;接着让学生进行“热在金属片中的传递”的实验,从而对热传导的过程和方向产生新的认识。“研讨”部分,让学生在经历观察与探究活动的基础上,充分发表关于“金属条上的热是通过什么传递过去的”“热在金属条和金属片中分别是怎样传递的”“在金属条和金属片中,热的传递方式有什么相同特点”等问题的看法,从而认识到热的传递有一定的方向性,热通常从温度高的物体传向温度低的物体,或从温度高的部分传到温度低的部分。“拓展”部分,通过图片展示热传递的三种方式,让学生明确热传递的方式主要有热传导、热对流和热辐射。
学情分析
通过前面的学习,学生充分探究了与水有关的温度变化实验。将牛奶浸在热水中,牛奶会慢慢热起来,热水会将热量传给牛奶。生活中,我们常常会使用金属的汤勺,在接触热汤或米饭以后,汤勺的勺柄会慢慢热起来。这其中的原因就是热汤的能量传递到了勺子的勺口部分,然后又从勺口部分传到了勺柄部分。这里的热传递方式主要是热传导。基于这样的生活经验,学生对热传导的概念有了一定的认识,但是还不能理解抽象的热传导的传递过程和方向。让学生尝试自主设计实验,观察热在金属片中的传递过程和方向,然后综合观察结果,分析热传导过程中的共同特点,有助于深化学生对“热量可以在物体内和物体间传递”概念的理解,同时可以培养学生动手实践的能力。
教学目标
科学观念
知道热量可以在物体内和物体间传递,热量的传递有一定的方向性,通常从温度高的部分(或物体)传向温度低的部分(或物体);知道热有热传导、热对流、热辐射三种传递方式。
科学思维
通过探究热在金属中的传递,能预测热在金属中的传递方向,分析金属加热时的实验现象,概括热在金属中传递的特点。
探究实践
借助蜡或感温油墨,观察热在金属条和金属片中是怎样传递的,能用图文等形式记录实验现象,交流、研讨热传递的过程和方向。
态度责任
通过参与科学实验,激发科学探究的兴趣,养成以事实为依据的科学探究意识。
重点
通过实验,观察热在金属片中的传递,了解热传递的三种主要方式。
难点
通过实验,观察热在金属片中的传递,了解热传递的三种主要方式。
教学准备
教师准备
多媒体课件、铁架台、铁夹、金属条、酒精灯、火柴、湿布、护口镜、金属圆片、火柴、蜡烛、感温油墨等。
学生准备
学生活动手册、实验记录表等。
教学设计
一、导入新课
1.出示图片,让学生观察,然后提问:汤勺的勺柄为什么会烫手?你们还发现过类似的情况吗?
2.揭示课题:我们知道汤勺的勺柄会发热是因为热从热汤传到了勺柄。那你们知道热是怎样传到勺柄的吗?
设计意图:通过生活中的金属勺的勺柄变烫的生活经验,唤起学生“热可以在温度不同的物体中传递”的前概念,启发学生思考在同一个物体内热传递的过程和方向。
二、教学过程
(一)探索活动1:猜测热是怎样传递到勺柄的
1.学生思考,并用箭头将想法画在记录单上。
2.学生小组交流,说说热在汤勺中是怎样传递的。
设计意图:初步让学生感知热是如何传递的,了解学生的基本学情,从而为下面的教学奠定基础。
(二)探索活动2:观察热在金属条中的传递
1.教师出示实验材料和实验装置图,引导学生了解实验的设计。
2.实验方法:在一根金属条表面均匀涂上蜡,然后将金属条固定在铁架台上,用酒精灯加热金属条的中部,观察金属条上蜡的变化;或在金属条上涂上感温油墨,加热金属条,观察感温油墨的颜色变化。
3.在学生了解实验设计后,引导学生说说实验注意事项。
4.学生开展实验探究,教师巡回指导。
5.学生记录,师生交流实验中的发现。
6.实验现象:金属条上受热点处的蜡首先开始熔化,并且以受热点为起点,分别向金属条的两端同时延伸熔化。
7.实验记录:
8.实验分析:无论是在金属条表面涂抹蜡还是感温油墨,实验现象都是一致的。火将自己的热量传递给金属条,金属条获得热量,也能将热量继续向外传递。它能将在某一处获得的热量沿受热中心点呈线性由近至远传播出去。另外,金属条周围的空气也在不断升温,说明热量也向金属条的周围扩散。
9.实验结论:热量可以在物体间和物体内传递,热量的传递具有一定的方向性。
设计意图:开展“热在金属条中的传递”的实验,了解热传递的过程和方向,进而夯实学生的科学概念。
(三)探索活动3:观察热在金属片中的传递
1.教师出示金属片,学生推测热在金属片中是怎样传递的。
2.教师提问:怎样让金属片上的热传递可以被“看到”?
3.学生分小组设计并交流实验方案。
4.小组实验:首先在涂有蜡或感温油器的金属圆片边缘的一个点上加热,观察变化情况、然后在涂有蛾或感温油墨的金属圆片的中心点上加热,观察变化情况.
5.教师引导学生交流实验中的发现,用火加热涂有始(或感温油墨)的金属圆片边缘的一个点,随着加热时间的增加,金属圆片边缘上的蜡从受热点开始熔化(或感温油墨开始变色),并且以受热点为圆心,分别向金属圆片受热点的周围延伸熔化;用火加热涂有蜡(或感温油墨)的金属圆片的中心点,随着加热时间的增长,金属圆片中心点处的蜡开始熔化(或感温油墨开始变色),并且以受热点为圆心,分别向金属圆片受热点的周围延伸熔化。
6.实验记录:
边缘加热,热从加热处向四周传递 中心加热,热从中心向四周传递
7.实验分析:火将自己的热量传递给金属片,金属片获得热量,也能将热量继续传递。它将在某一处获得的热量沿受热点呈线性发散式地由近至远传播出去。另外,金属片周围的空气也在不断升温,说明热量也向金属片的周围扩散。
8.实验结论:热量可以在物体间和物体内传递,热量的传递有一定的方向性。热在金属片上是从较热的部位传递到较冷的部位的。
设计意图:在“热在金属片中的传递”的实验中,通过直观地看到热在物体中的传递过程,让学生对热量的传递过程和方向有一定的了解。
(四)研讨
1.金属条上的热是通过什么传递过去的?
提示:金属条上的热是由火传递来的,再从金属条上的受热点将热量逐渐传递到金属条的两端。
2.热在金属条中是怎样传递的?在金属片中又是怎样传递的?
提示:热在金属条上看起来是沿着直线传递的。但通过热在金属片上的传递,我们观察到热的传递不是沿一条条线的方向,而是向四周各个方向逐渐扩散的。另外,金属条或金属片周围的空气也在不断升温,说明热量也在向周围扩散。如果有条件的话,我们还可以试一试加热更加立体的金属球等物体,真正认识到热传递是一个从热源中心向四周各个方向逐渐扩散的过程。
3.在金属条和金属片中,热的传递方式有什么相同特点?
提示:在金属条和金属片中,热的传递方式都是从温度高的地方传向温度低的地方,也都是从一个物体传递给另一个物体、在这两次热传递中,两是大和物体白接咳验的、
设计题图:请过归的在境理,进一步比较坊应生买多和合屡片中传温的月网在,在比级的茶团上,位手生认识到总量的传道有一定的方向性,近官然从温度要的物欠价肉温皮征的物体,发从温度高的部分体向法度鱼的部分。
(五)拓展
出示图片,让学生进一步了解三种热传递的方式。
设计意图:在知道“热量的传递有一定的方向性,通常热从温度高的物体传向温度低的物体”的基础上,帮助学生了解热传递有热传导、热对流、热辐射三种方式。
三、课堂小结
通过学习,我们认识到热量的传递有一定的方向性,通常热从温度高的物体传向温度低的物体,或从温度高的部分传向温度低的部分。这让我们真正地认识到了热在物体中的传递过程和方向,进一步夯实了我们的科学概念。
教学研讨
在本节课的教学中,主要是让学生通过加热金属条和金属片的两个实验,了解热的传递方式和特点,从而丰富学生的热学知识。在加热金属条和金属片的实验中,通过对金属条和金属片上的蜡或感温油墨进行观察,我们会发现加热过程中的热量传递过程。在对金属条中部进行加热的过程中,火将热量传递给金属条的受热点,受热点接受了热量,温度最先上升(蜡熔化或感温油墨变
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