3.12 热对流（教学课件）【含AI动画】科学青岛版五年级上册（新教材）

该小学科学课件聚焦“热对流”，核心知识点为液体和气体主要通过受热上升、冷流体补充实现热量传递。课堂导入结合火焰加热整锅水、暖气片安装在窗户下方等生活情境，通过问题引导学生思考热量传递原理，辅以实验器材清单、安全提示等学习支架。 其亮点在于运用转换思维，借助木屑、香的烟雾将看不见的流体流动转化为可见现象，引导学生绘制流动路线建立热对流模型，体现科学思维与探究实践。通过小组合作设计水对流实验、独立完成空气对流模拟实验，结合生活实例解释应用，学生能发展严谨实验习惯与问题解决能力，教师可利用评价表和练习有效评估教学效果。

空气是看不见摸不着的气体，它传递热量的方式和水一样嘛。带着这个好奇，我们一起开启探索之旅。 为什么会这样？3。为什么温泉池里上面的水很烫，下面的水却不趟？因为凉水会下沉，而热水会上升。将茶叶放入盛水的烧杯中，杯子放在火上，茶叶会在水中上下浮动。这是因为温度不同的水发生了对流，底部接触烈焰的水会变热，变热的水向上升，这时原本在上面的冷水就会下沉，在底部被烧热，这样流动的过程持续进行，最后杯中所有的水都会变热。这里的水通过对流。传递热量，茶叶上上下下像在翩翩起舞。这是因为热的水会上升，冷的水会下沉，这一过程持续进行，直至所有水变热空气也像水一样可以通过对流来传递热量，热空气会上升，冷空气会下降。将空调安装在房间上方，空调释放出来的清凉空气会下沉，而在下方的热空气会上浮，然后经过空调后变凉，这个过程持续进行，整个房间很快就变得凉爽了。暖炉吗？暖炉要放在哪里才能让房间尽快暖和起来？暖炉安装在房间。下方就行了，被暖炉烘热的热空气上升，上面的冷空气下降后，再被暖炉烘热，整个房间很快就暖和起来。热气球利用燃烧器加热气球中的空气，这样气球中的空气比周围空气暖和，会向上升，从而带动热气球飘上天空。怎么一直往上升，怎样才能重新回到地面呢？关掉热气球上的燃烧器就行了，气球里面的空气凉下来，热气球就会降下来。 水是如何传递热量的？它和固体传递热的方式一样吗？如果给水加热会有什么发现？ 12.热对流 五年级上册第三单元 青岛版 1 目录 1 情境.问题 2 探究.实践 3 反思.评价 4 拓展.迁移 5 回顾.练习 科学观念：1.知道热对流是液体、气体主要的热传递方式；受热的水、空气会上升，冷的水、空气流过来补充，冷热流体相对流动实现热量传递。 2. 能够区分热传导与热对流，了解热对流在生活当中的应用实例。 科学思维：1.借助木屑、香的烟雾，把看不见的流体流动转化为看得见现象，发展转换思维。 2. 根据实验现象推理水、空气的流动规律，能用示意图画出热对流的流动路线，建立热对流模型。 探究实践：1.小组合作自主设计水的热对流实验，能梳理实验器材、完善实验方案，规范完成水中木屑实验，记录木屑运动轨迹。 2. 独立完成空气热对流模拟实验，观察香烟烟雾飘动路线，归纳气体热对流特点，能运用热对流知识解释暖气片、空调等生活现象。 态度责任：1.尊重实验现象，如实记录观察结果，养成严谨的实验习惯。 2. 体会热对流和日常生活紧密联系，愿意用科学知识解释生活现象，懂得利用科学改善生活。 核心素养 1.情境.问题 学习任务 聚焦 生活中的发现：火焰只接触锅底，但过一会儿整锅水都沸腾了！ 聚焦 暖气片通常安装在窗户下方。因为窗户是冷空气的入口，暖气可以第一时间把冷空气加热，防止它在地面“堆积”！ 聚焦 热量是怎么从锅底“跑”到锅的上部，让整锅水都变得滚烫的呢？这背后藏着什么科学原理？暖气片只在墙角发热，却能让整个房间升温，这背后藏着怎样的“空气魔法”呢？ 思考 2.探索.实践 学习任务 活动一：探究热在水中的传递方式 探索 活动一：探究热在水中的传递方式 探索 思考：怎样观察热在水中的传递？ 生活中的水无色透明，那么水的流动，我们用眼睛能直接看见吗？ 我们需要借助一些什么东西，让水的流动“现出原形”？ 活动一：探究热在水中的传递方式 探索 实验器材 实验器材 烧杯、铁架台、酒精灯、水、木屑 实验安全小贴士 点燃酒精灯时需用火柴，严禁灯对灯引燃；加热时注意保持安全距离。 活动一：探究热在水中的传递方式 探索 1.取一个干净的烧杯，倒入冷水至三分之二处。放入少量干燥的木屑，轻轻晃动烧杯，让木屑均匀散布在水中，为观察做好准备。 2.将烧杯平稳放置在石棉网上，点燃酒精灯，把火焰对准烧杯底部中心加热。注意控制火焰大小，让水温慢慢升高，不要让水剧烈沸腾。 3.眼睛平视烧杯，仔细观察木屑的运动方向和轨迹。把这个有趣的现象和路线画在实验记录单上。 活动一：探究热在水中的传递方式 探索 活动一：探究热在水中的传递方式 探索 活动一：探究热在水中的传递方式 探索 加热容器底部时，底部的水率先吸收热量，密度变小，就像充满热气的气球一样，自然地向上流动。当热水上升后，周围较冷的水就会流过来填补空位，这些冷水接着被加热，也开始上升，形成了持续的流动。冷热水像在玩“接力赛”一样不停地相对流动，热量随之传递到每一个角落，最终整杯水都变得温暖啦！ 活动二：探究热在空气中的传递方式 探索 活动二：探究热在空气中的传递方式 探索 哪里的空气最先变热？ 当暖气片开始工作时，是房间的角落先感受到暖意，还是暖气片周围的空气第一个“热”起来呢？ 温度是完全一样的吗？ 暖气片本身的表面温度，和它正上方1米处的空气温度，数值是相同的，还是存在明显的高低差异？ 热量是如何跑遍全屋的？ 热量不会自己移动，那它是通过什么样的方式，从暖气片这个“热源”出发，把整个房间都烘得暖洋洋的？ 活动二：探究热在空气中的传递方式 探索 模拟实验：观察空气的流动 点燃香条 小心使用打火机，将香条的一端点燃，等待其产生稳定的白色烟雾，这是实验的基础准备。 倒扣玻璃杯 取一个透明玻璃杯，迅速且平稳地倒扣在冒烟的香条上方，杯口紧贴桌面，形成相对封闭的环境。 观察烟雾路径 仔细观察杯内烟雾的飘动方向和形态变化，思考这背后隐藏的空气流动与热传递的科学奥秘。 活动二：探究热在空气中的传递方式 探索 实验现象 冉冉上升：热烟轻扬 香点燃后，烟雾因受热体积膨胀、密度变小，像长了翅膀的小精灵一样，直直地向上升起，直到碰到玻璃杯的“天花板”。 四散开来：铺满杯顶 到达顶部后，向上的路被挡住了，烟雾无处可去，便向四周均匀扩散开来，像给杯子盖上了一层薄薄的纱巾。 顺壁下沉：遇冷回落 烟雾在顶部慢慢冷却，密度变大变重，于是顺着光滑的杯壁，像小瀑布一样缓缓向下流动，完成有趣的空气循环。 活动二：探究热在空气中的传递方式 探索 实验结论 热空气上升 热空气受热后体积膨胀，密度变小，就像充满气的小气球一样，轻飘飘地向上升起，占据空间的上方位置。 冷空气补充 热空气跑掉后，下方出现了“空位”，周围的冷空气就会迅速流动过来填补，准备接受下一轮的加热。 循环成对流 新进来的冷空气被加热后，也变成热空气上升，如此循环往复，就形成了源源不断的空气热对流。 暖气片正是利用了空气热对流的原理！它加热底部的空气，热空气上升后带动整个房间的空气流动，让热气均匀地充满每一个角落，我们的小房间就变得暖暖和和的啦。 活动二：探究热在空气中的传递方式 探索 生活中的热对流 煮饺子时，锅底的水受热后密度变小，会向上流动；而表面较冷的水密度大，则会向下沉。这种“上下翻滚”的循环运动，就是水的热对流。它就像一个勤劳的搬运工，把热量带到锅里的每一个角落，让饺子从里到外都能均匀熟透！ 活动二：探究热在空气中的传递方式 探索 夏天开空调时，冷空气密度比热空气大，会像小石子一样自然下沉，而热空气则轻飘飘地浮在上方。把出风口向上调，让冷空气先冲向天花板，再借助重力自然下沉，这样能让凉爽的空气均匀铺满整个房间。利用空气对流原理，不仅能让房间降温更快、更均匀，还能减少空调能耗，既凉爽又节能，一举两得！ 生活中的热对流 3.反思.评价 学习任务 反思 评价 4.拓展.迁移 学习任务 拓展 夏季空调制冷时，如何调整空调出风口方向才能实现室内快速、均匀降温？ 5.回顾.练习 学习任务 一、选择题。 练习 1. 热对流是（ ）的主要热传递方式。 A.只有固体 B.液体和气体 C.只有固体和液体 D.只有金属 B 一、选择题。 练习 2. 烧水的时候，整锅水变热，主要依靠（ ）。 A.热传导 B.以上都不是 C.热辐射 D.热对流 D 一、选择题。 练习 3. 在观察水的热对流实验中，放入木屑的目的是（ ） A.给水加热 B.让水变干净 C.看见水的流动 D.加快水沸腾 C 二、判断题。 练习 1.固体也可以发生热对流。（ ） 2. 热对流的特点是冷热液体或者气体相对流动。（ ） 3. 烧水只加热锅底，上层水变热是因为热对流。（ ） 4. 热空气比同体积冷空气重，所以会向下沉。（ ） 5. 香条冒出的烟向上飘动，可以用来模拟空气的热对流。（ ） × √ √ × √ 三、综合题。 练习 做水中热对流实验时，烧杯底部的木屑为什么会循环运动？ 烧杯底部的水受热向上流动，带动木屑上升；到上方后水温变低，冷水带着木屑向四周再下降流回底部，于是木屑不断循环运动。 总结 热对流 热对流：液体、气体主要传热方式 水（液体）：受热的水上升，冷水流过来补充，冷热相对流动 空气（气体）：热空气轻上升，冷空气流来补充 转换法：木屑、烟雾→看见看不见的流体流动 生活应用：烧水、暖气片、空调 科学态度 合作学习 评价 感谢您的聆听 THANKS 青岛版 38 $实验材料，烧杯、木屑、酒精灯、石棉网、火柴、三脚架。将石棉网放在三角架上，再放上装了水的烧杯，倒入少量的木屑。用火柴点燃酒精灯。慢慢把酒精灯移到3脚架下方。观察木屑在水中是怎么运动的？这个过程需要耐心等待，不能触碰烧杯和3脚架，以免烫伤。实验结束之后，慢慢将酒精灯移出，用灯帽斜向下熄灭酒精灯。