4.1 从全球变暖谈起（教学设计）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理教学设计聚焦温度的物理概念、摄氏温标标定、液体温度计原理及使用，以全球变暖情境导入，通过“凭感觉判断冷热”体验活动揭示主观感知局限，自然衔接温度定义与测量工具，构建从生活现象到科学概念的学习支架。 此设计突出情境化与探究式教学，通过左右手冷热对比实验培养科学思维，分组测量水温实验提升科学探究能力，融入全球变暖与热岛效应内容落实科学态度与责任，为教师提供完整教学流程与丰富素材，助力学生物理观念建构及核心素养全面发展。

4.1 从全球气温变暖谈起（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 4.1 从全球气温变暖谈起 教学 目标 物理观念 1. 理解温度是表示物体冷热程度的物理量，建立对热现象的基础认知框架； 2. 熟知摄氏温度的标定规则，掌握 0℃、100℃的规定条件，能准确读写摄氏温度； 3. 理解液体温度计 “热胀冷缩” 的工作原理，认识常见温度计的结构与类型。 科学思维 1. 通过 “凭感觉判断冷热” 的体验活动，直观感受主观感知的局限性，理解引入科学测量工具的必要性，培养理性客观的科学思维； 2. 通过分析温度计的工作原理，建立 “热胀冷缩→液柱变化→温度测量” 的逻辑链条； 3. 能分析温度计使用中的常见错误，推理操作偏差对测量结果的影响，提升误差分析能力。 科学探究 1. 深入掌握液体温度计的工作原理，熟练规范地使用常用温度计测量物体温度； 2. 经历 “估测→选择器材→规范测量→记录数据” 的完整实验流程，培养严谨的实验操作与观察能力； 3. 能制作简易温度计，分析影响温度计灵敏度的因素，提升实验设计与探究能力。 科学态度 与责任 1. 深入掌握液体温度计的工作原理，熟练规范地使用常用温度计测量物体温度； 2. 经历 “估测→选择器材→规范测量→记录数据” 的完整实验流程，培养严谨的实验操作与观察能力； 3. 能制作简易温度计，分析影响温度计灵敏度的因素，提升实验设计与探究能力。 教材 分析 本节是第四章《物质的形态及其变化》的开篇课时，是热学模块的入门基础。教材以 “全球变暖” 的现实情境引入，从生活中的冷热感受切入，通过对比实验揭示主观感知的局限性，自然引出温度的物理概念与测量工具；系统讲解液体温度计的工作原理、摄氏温标的标定、温度计的规范使用，拓展体温计与其他类型温度计，并结合全球变暖、热岛效应渗透 STSE 教育。本节课既是热学概念的建立课，也是实验操作的技能课，为后续学习物态变化、热量等核心知识奠定概念与方法基础，同时体现了 “从生活走向物理，从物理走向社会” 的课程理念。 学情分析 1. 知识储备：学生对温度、冷热有丰富的生活经验，对温度计有直观认识，但对温度的物理定义、摄氏温标的科学标定理解模糊；对温度计的使用停留在生活经验层面，操作不规范，容易出现读数、放置等错误。 2. 思维能力：学生具备初步的观察与实验能力，但对 “热胀冷缩” 原理的应用、温度计设计的逻辑理解不深；对实验误差的分析能力有待提升。 3. 学习特点：学生对全球变暖、自制温度计等内容兴趣浓厚，乐于动手实验；但对概念的精准性、操作的规范性需要教师系统引导，对温标标定的科学逻辑需要逐步渗透。 教学重点 1. 温度的物理定义与摄氏温标的标定规则； 2. 液体温度计的工作原理与正确使用方法； 3. 体温计的特殊结构与使用规范。 教学难点 1. 理解选取 “冰水混合物” 和 “沸水” 作为温标固定点的科学依据； 2. 温度计使用的细节规范（玻璃泡完全浸没、视线与液柱相平），以及操作错误对结果的影响； 3. 理解体温计缩口结构的作用与读数原理。 教学 器材 分组实验器材：烧杯（3 个）、冷水、温水、热水、实验室温度计、体温计、自制简易温度计装置； 演示器材：双金属片寒暑表、电子体温计、红外测温仪； 多媒体素材：全球变暖科普视频、温度计工作原理动画、热岛效应示意图。 教师活动 学生活动 导入新课 【情境引入】展示全球变暖相关数据与图片：世界气象组织报告显示，2022 年全球平均气温较工业化前高出约 1.15℃，带来冰川消融、极端高温、海平面上升等气候问题。 提出问题： 1. 1.15℃的微小升温为何引发全球气候的连锁反应？ 2. 生活中我们常说 “今天比昨天热”，这种感觉能作为科学研究的依据吗？ 引导学生思考：要准确描述冷热程度，需要科学的物理量 —— 温度。 引入课题：今天我们就从全球变暖谈起，学习温度的定义、测量与应用。 观察全球变暖的现象与数据，感受气候问题的严峻性；结合生活经验思考温度的意义；明确本节课的学习主题，带着探究问题进入新课。 学习新课 一、温度和温度计 1．温度的定义 讲解：物理学中，把物体的冷热程度叫做温度。热的物体温度高，冷的物体温度低。 强调：温度是客观的物理量，不能仅凭人的感觉判断。 2. 体验活动：凭感觉判断冷热可靠吗？ 分组实验：将左手浸入冷水、右手浸入热水，静置片刻后，同时放入中间的温水中，描述两只手的感受。 现象：左手感觉温水热，右手感觉温水冷。 结论：人体的感觉具有主观性，会受先前经验的影响产生偏差；科学研究不能仅凭感觉，必须借助客观测量工具。 3. 温度计的工作原理 展示常见的液体温度计（水银、煤油、酒精），介绍结构：玻璃泡、毛细管、刻度、测温液体。 讲解工作原理：利用液体热胀冷缩的性质。温度升高，液体膨胀，液柱上升；温度降低，液体收缩，液柱下降。 拓展：除了液体，气体、固体也有热胀冷缩的性质，可制成其他类型的温度计。 4. 摄氏温标 讲解摄氏温标的标定： - 0℃：在 1 个标准大气压下，纯净的冰水混合物的温度，也叫冰点； - 100℃：在 1 个标准大气压下，纯水沸腾的温度，也叫沸点； - 将 0℃到 100℃之间分成 100 等份，每一等份为 1 摄氏度，符号为℃。 强调：冰水混合物的温度为 0℃的前提是 “标准大气压”，且冰未完全熔化、水未完全凝固。 温度读写：如 - 8℃读作 “零下 8 摄氏度” 或 “负 8 摄氏度”。 拓展：热力学温标（开尔文 K）、华氏温标，简单介绍换算关系。 5. 典例分析 讲解课件例 1（冷热感觉判断）、例 2（冰水混合物温度）、例 3（温度概念辨析），巩固温度与温标的核心概念。 理解温度的物理定义，明确温度的客观性。 分组完成体验实验，观察现象，得出结论；体会主观感知的局限性，理解科学测量的必要性。 认识液体温度计的结构，理解热胀冷缩的工作原理。 掌握摄氏温标的标定规则，明确 0℃、100℃的规定条件；学会正确读写温度。 完成典例练习，巩固温度概念与温标知识。 学习新课 二、温度计的使用 1. 温度计的使用步骤 结合图片讲解 “估、选、放、读、记” 四步流程： ① 估：估测被测物体的温度； ② 选：选择量程合适的温度计，严禁测量超过量程的温度； ③ 放：温度计的玻璃泡完全浸没在被测液体中，不能接触容器底部或侧壁； ④ 读：待示数稳定后读数，玻璃泡要留在液体中，视线与温度计内液柱的上表面相平； ⑤ 记：准确记录数值，标注单位℃。 易错分析： - 俯视读数偏大，仰视读数偏小； - 玻璃泡未全浸、接触容器壁 / 底，测量结果不准确； - 普通温度计不能从被测物体中取出读数。 口诀：选对量程不超界，全浸液体莫碰壁；待稳再读勿取出，视线相平记单位。 2. 学生实验：测量水的温度 分组实验：准备热水、温水、冷水，先估测温度，再用温度计分别测量，记录数据，对比估测与实测值。 教师巡视指导，纠正操作错误。 3. 体温计 展示体温计，讲解结构与特点： - 测温范围：35℃～42℃； - 分度值：0.1℃； - 特殊结构：玻璃泡与毛细管之间有缩口（细弯管），可以让体温计离开人体读数； - 使用方法：使用前用力向下甩，使水银回到玻璃泡；测量后可离开人体读数。 拓展：2026 年起我国全面禁止生产含汞体温计，推广电子体温计，减少汞污染。 介绍其他温度计：气体温度计、辐射温度计、光测高温计、电阻温度计，了解其原理与应用场景。 4. 典例分析 讲解课件例 4（简易气体温度计）、例 5（不准温度计的校准），巩固温度计原理与误差分析。 掌握温度计的使用步骤与规范，理解各操作要点的原因；识记常见错误与结果偏差。 分组完成实验，规范操作，记录数据；体会估测与实测的差异，提升实验操作能力。 认识体温计的结构与特点，理解缩口的作用，掌握使用规范；了解其他温度计类型与应用。 完成典例练习，巩固温度计原理、使用与误差分析。 学习新课 三、气温变化与人类生活 1. 全球变暖的影响 回顾导入情境，梳理全球变暖的危害：冰川消融、海平面上升、极端高温、干旱、森林火灾、生物多样性减少。 引导学生讨论：应对全球变暖，我们可以做什么？ 总结：绿色出行、节约能源、保护植被、减少碳排放。 2. 热岛效应 讲解：城市气温比周围郊区高，晴朗无风的夜晚温差可达 4～5℃，这种现象叫做热岛效应。 分析成因：建筑密集、水泥路面多、汽车尾气、空调散热、植被少等。 缓解措施：控制空调温度、绿色出行、合理建筑布局、增加绿化与水体。 3. 典例分析 讲解保温杯保温性能比较的例题，巩固温度测量的应用。 了解全球变暖的影响，树立环保意识；讨论应对措施，增强社会责任。 理解热岛效应的成因与缓解措施，体会物理知识与社会生活的联系。 完成典例练习，提升温度测量的实际应用能力。 课 堂 练 习 1．关于下图所示的温度计，下列说法正确的是（　　） A．该温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的 B．该温度计的分度值是0.1℃ C．该温度计的测量范围是20~100℃ D．该温度计的示数为33℃，读作33度 【答案】A 【解析】A．图中是实验室液体温度计，利用液体热胀冷缩的原理制成，故A正确。 B．观察刻度，10℃之间有10个小格，所以每个小格代表1℃，分度值是1℃，不是0.1℃，故B错误。 C．温度计最小刻度是-20℃，最大刻度是100℃，测量范围是-20~100℃，不是20~100℃，故C错误。 D．示数读作33摄氏度，不能读作33度；而且液柱对齐32℃刻度处，示数实际为32℃，故D错误。 故选A。 2．下列对温度概念的理解，正确的是（　　） A．0℃的冰比0℃的水冷一些 B．0℃的水比0℃的冰冷一些 C．0℃的冰和0℃的水冷热程度相同 D．0℃的冰和0℃的水形态不同，无法比较冷热程度 【答案】C 【解析】温度是表示物体冷热程度的物理量，物体的温度相同，其冷热程度也相同，故0℃的冰和0℃的水冷热程度相同。故ABD错误，C正确。 故选C。 3．如图所示是使用温度计测量液体温度的操作示意图，其中正确的是（    ） A．①和④ B．②和⑤ C．③和⑥ D．①和⑥ 【答案】B 【解析】温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中，且不能接触容器壁或容器底。①中温度计的玻璃泡离开了被测液体，③中温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部，所以①③错误，②中温度计的玻璃泡浸没在液体中且未接触容器壁和底，②正确。读数时，视线要与温度计中液柱的上表面相平。④⑥读数时视线未与温度计中液柱上表面相平，⑤视线与温度计中液柱上表面相平，所以④⑥错误，⑤正确。综上所述，正确的是②和⑤，故B正确，ACD错误。 故选B。 4．小明早上上学时将一支示数为的体温计放在房间的书桌上，放学回家时发现体温计的示数仍为，则他去上学的这段时间，房间内的温度（　　） A．可能高于 B．一定高于 C．可能等于 D．一定低于 【答案】C 【解析】体温计的玻璃泡上方有缩口，水银只能在受热时向上膨胀，遇冷不会自动回落，示数只能上升、不会自动下降。已知体温计初始示数是，回家后示数还是，分三种情况分析：如果房间温度低于：体温计遇冷水银无法回落，示数保持；如果房间温度等于：体温计和环境温度相同，水银体积不变，示数也保持；如果房间温度高于：体温计受热，水银会膨胀上升，示数会大于，和题意矛盾，所以房间温度不可能高于。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．如图所示，现有甲、乙两支温度计，小明要测体温应该选择_______（选填“甲”或“乙”）温度计，它的分度值是_______℃，该温度计的示数为_______℃，另外一支温度计的示数为_______℃，它们都是利用液体的________性质制成的。 【答案】 甲 0.1 37.8 22 热胀冷缩 【解析】测体温需要用量程为35℃~42℃的体温计，甲是体温计，乙是普通实验室温度计，因此选甲。 观察甲的放大刻度，37℃到38℃之间等分了10个小格，因此每个小格代表的温度是0.1℃，即分度值为0.1℃。 甲的液柱末端对齐37℃后第8个小格，读数为37.8℃。 乙的20℃到30℃之间等分10个小格，分度值为1℃，液柱末端在20℃上方第2个小格，读数为22℃。 液体温度计都是利用液体热胀冷缩的性质制成的。 6．如图是小明自制的一个气体温度计，烧瓶中装的是气体，瓶塞不漏气、透明弯管内有一段液柱。若温度升高时，液柱将向__________（选填“左”或“右”）移动；人体的正常温度是36.8__________（补上单位符号）。 【答案】 左 ℃ 【解析】[1]当温度升高时，瓶内气体受热膨胀，体积增大，瓶内气体压强变大，会挤压弯管内的液柱，使液柱向左移动。 [2]我国常用的温度单位是摄氏度，用符号“℃”表示。 7．如图所示，是手机中显示天气预报的截图，当天的最低温度是________℃，读做________。观察此图可知，当天的最大温差是________℃；19：54时的气温是________℃。 【答案】 零下二摄氏度 20 10 【解析】[1][2]由图可知，当天的最低气温是−2℃，读作零下2摄氏度或负2摄氏度。 [3]当天的最高气温是18℃，所以最大温差 [4]19∶54时的气温是10℃。 8．为了比较两种新型保温材料——玻璃棉和聚氨酯泡沫的保温效果，工作人员将这两种保温材料分别做成形状、结构、厚度完全相同的保温筒，两个保温筒内同时分别放置完全相同、温度均为80℃的恒温源（温度始终保持不变），其截面图如图甲所示。将两保温筒放在室温为20℃的房间内，每隔10min测量一次两个保温筒外表面A点和B点处的温度，根据记录的实验数据绘制的图像如图乙所示。 （1）实验中可以用________来表示材料的保温效果。 （2）根据实验过程及图像，可以判断_________（选填“玻璃棉”或“聚氨酯泡沫”）的保温效果更好。 （3）如果把两保温筒内80℃的恒温源换成20℃的恒温源，其它条件不变，________（选填“可以”或“不可以”）比较这两种材料的保温性能。 【答案】（1）相同时间内保温筒外表面的温度变化；（2）聚氨酯泡沫；（3）可以 【解析】（1）实验中通过相同时间内保温筒外表面的温度变化来反映材料的保温效果（温度变化越小，保温效果越好），这是转换法的应用。因此，可用相同时间内保温筒外表面的温度变化来表示材料的保温效果。 （2）由图乙可知，在相同时间内，聚氨酯泡沫对应的外表面温度升高得更慢，说明其阻碍热量传递的能力更强，因此聚氨酯泡沫的保温效果更好。 （3）保温性能的本质是阻碍 “热量进出” 的能力。若将恒温源换成−20℃（低于室温20℃），可通过观察相同时间内保温筒外表面的温度降低快慢来比较保温性能（温度降低越慢，保温效果越好）。因此，可以比较这两种材料的保温性能。 9．练习使用温度计： （1）实验室常用的温度计是根据液体______的规律制成的； （2）使用温度计测热水温度时，有如下步骤： a．选取适当的温度计； b．等待一段时间； c．让温度计玻璃泡浸没在水中，但不要接触容器底和容器壁； d．用手摸一下热水杯，估计待测热水的温度； e．按要求正确读数并记录。 按正确的操作程序，步骤排列应该是______； （3）如图所示温度计的读数方法正确的是______（选填“A”、“B”或“C”），示数为______℃。 【答案】（1）热胀冷缩；（2）dacbe；（3）B 36 【解析】（1）大多数液体具有热胀冷缩的性质，实验室常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。 （2）使用温度计测热水温度时，正确的步骤是： d．用手摸一下热水杯，估计待测热水的温度； a．选取适当的温度计； c．让温度计玻璃泡浸没在水中，但不要接触容器底和容器壁； b．等待一段时间； e．按要求正确读数并记录 按正确的操作程序，步骤排列应该是dacbe。 （3）[1][2]如图，使用温度计测量物体温度，读数时视线应与液柱的液面相平，读数正确的是B，温度计的分度值为1℃，读数为36℃。 10．小明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，但刻度却不准确，它在1标准大气压下的冰水混合物中的读数是，在1标准大气压下的沸水中的读数是。 （1）求这只温度计的分度值； （2）当测某杯水的温度时，它的示数为，求这杯水的实际温度； （3）它测量温度为多少℃的液体时读数正好等于液体的实际温度？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）因为玻璃管的内径和刻度都是均匀的，这个温度计在之间一共是90格，表示，故这只温度计的分度值为 （2）当它的示数是时，实际的温度是 （3）设液体的温度为时读数正好等于液体的实际温度，则有 解得 板 书 设 计 4.1 从全球变暖谈起 一、温度 1．定义：物体的冷热程度 2．测量：温度计 3．原理：液体热胀冷缩 二、摄氏温标 0℃：标准大气压下，冰水混合物 100℃：标准大气压下，沸水 单位：摄氏度（℃） 三、温度计的使用 1．步骤：估→选→放→读→记 2．注意：玻璃泡全浸没、不碰壁底；视线与液柱相平；不取出读数 3．体温计：缩口结构，可离开人体读数；使用前甩 四、气温与生活 1．全球变暖：冰川消融、极端天气 → 节能减排 2．热岛效应：城市气温高于郊区 → 增加绿化、绿色出行 课 堂 小 结 作业布置 1. 基础作业：完成课后同步练习； 2. 实践作业：观察家中的温度计，记录一天中早、中、晚的气温，分析变化规律； 3. 拓展任务：查阅资料，了解城市热岛效应的治理措施，撰写一段简短的调查报告。 教学反思 亮点：本节课以全球变暖的现实情境引入，兼具时代性与教育性，快速激发学生的学习兴趣与社会责任感；按照 “现象→概念→原理→操作→应用” 的逻辑层层递进，从生活感知到科学概念，再到实验操作与社会应用，梯度清晰；通过体验活动、分组实验、典例分析相结合的方式，突破了温标定标、温度计使用规范等重点难点；融入环保教育、安全教育与科学方法教育，充分体现了物理学科的育人价值。 不足：部分学生对摄氏温标的标定条件理解不深入，容易忽略 “标准大气压” 的前提；实验中部分学生的读数、放置操作仍不规范，对误差的分析能力有待提升；对热胀冷缩原理的拓展应用（如双金属片、气体温度计）讲解不够深入。 改进：增加温标标定的实验演示，直观展示冰水混合物、沸水的温度，强化 “标准大气压” 的条件；实验前增加操作示范，明确关键操作细节，实验中加强巡回指导与错误分析；补充固体、气体热胀冷缩的拓展实验，深化对热胀冷缩规律的理解，提升学生的知识迁移能力。 学科网（北京）股份有限公司2/2 学科网（北京）股份有限公司 $