1、苏教版五年级上苏教版五年级上 2 2.2.2热对流热对流教学设计教学设计 课题热对流单元2学科科学年级5 教材 分析 本课着重探究的是液体和气体的热传递方式对流。 液体或气体中较热部分和较冷部分之 间通过循环流动使温度趋于均匀的过程叫对流， 即流体(气体或液体)通过自身各部分的宏观 流动实现热量传递的过程。对流产生的原因在于物质的热胀冷缩，流体受热后体积变大，质 量不变，密度变小，在浮力作用下向上浮起，温度低的流体密度较大，向下流动。 教学内容包括四个部分:第一部分是复习导入，让学生用上节课热传导的原理来分析热在水 中是如何传递的，引发学生思维冲突，聚焦对流现象。第二部分是探究热在水中是怎样传
2、递 的。把木屑放入水中加热，水升温后观察木屑在水中的运动方式，借助木屑的运动方向推测 液体的流动方向，经过分析初步建立热对流的概念。第三部分是探究热在空气中是怎样传递 的，在空气中点燃一支香，用玻离罩倒扣住，观察香冒出的烟是怎样流动的，进一步完善流 体通过热对流传递热量。 第四部分是使学生运用所学的知识解释生活中的热对流现象和拓展 活动，制作一个走马灯并尝试解释原理。 学情 分析 学生上一节课完成了热传导内容的学习，明白了热总是从高温处传向低温处，热量在物体内 部或两个物体之间会以传导的形式传递。由上节课的学习经验，学生会觉得液体和气体也会 是通过传导的方式传递热量。这是学习热对流这种热传递方
3、式的一个障碍。 学生在以前学过固体和液体及气体的性质，知道液体和气体能够流动，是液体和气体区别于 固体的重要特性，这为学生解释液体和气体在传递热的过程中可能发生流动奠定了基础。 学生在日常生活中可能注意到开锅后热气向上流动、 打开冰箱门冷空气会向下流向脚面的现 象，但他们往往没有认识到这是一种热传递的方式，而仅仅是热的物体和冷的物体运动了， 不知道它们在运动的过程中传递了热量同时， 他们注意到的现象是一个局部， 要么是上升、 要么是下降，而没有注意到或者说无法观察到高温流体上升会伴随着低温流体下降，低温流 体下降会伴随着高温流体上升。 由于日常生活中常见的流体大多是均质的，加之发生热对流时流体
4、流动的速度较慢，学生较 难观察到其流动情况，因此，应该在流体中添加悬浮颗粒，借助悬浮颗粒的运动情况判定流 体的流动情况。借助加入附加介质，观察物质的变化情况，是科学实验中经常用到的观察方 法，在教学中应该渗透这种意识，以培养学生设计实验的能力，提高自主探究水平。 学习 目标 在观察液体和气体受热流动轨迹的过程中，归纳热对流的概念。 能运用热对流知识解释走马灯转动的原因。 利用常见材料合作完成走马灯的制作，并确保走马灯能正常使用。 重点知道热在气体和液体中传递的主要方式是热对流。 难点做热在水中和空气中传递的实验，从而理解对流现象。 教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图 导入新课1、知识回
5、顾：什么是热传导？ 明确：热可以从物体的某一部分传递到另一部 分，也可以通过接触，从一个物体传递给另一个物 体，这种传热方式叫作热传导。热传导时，热总是 从温度较高处传到温度较低处。 回答引出热对流话题 2、如果把小鱼放在装有水的试管中，用酒精灯在 试管的上端加热，小鱼会烫死吗？ 明确：水的热传导能力比较差，尽管是试管上 部温度很高，但试管底部的温度变化不大，所以小 鱼仍然活着。 3、这与生活中水能烧开是不是矛盾？今天，我们 来学习另一种热的传递方式热对流。 观察实验 思考 讲授新课一、认识热对流现象 将一小瓶红色热水放到冷水里，会出现什么现 象？ 1、实验材料： 水槽、小广口瓶、色素、滴管、
6、热 水、冷水 2、实验步骤 先把装满热水 （加色素） 的广口瓶放在水槽底部， 用玻璃片盖好，用手压好玻璃片 然后慢慢加入冷水，待水静止后，把玻璃片轻轻 拿走 观察发生的现象 3、温馨提示 玻璃广口瓶，其质量大，容易沉入冷水底部。 热水要染色，便于观察。 水温越高，效果越好。 从水槽侧面观察，现象会更明显。 小心热水烫伤。 4、实验现象：播放视频 红色的热水会上升，到达冷水顶部会向四周流 动， 然后沿着水槽壁向下流动。 这就是热对流现象。 二、探究热对流规律 热在气体和液体中传递的主要方式是热对流。 那么，液体和气体受热流动的轨迹是怎样的呢？ （一）研究热在水中的传递 1、实验材料：细木屑、烧杯
7、、冷水、酒精灯、三 脚架、石棉网、火柴 2、实验设计 把木屑放入水中 用酒精灯给水加热 观察木屑在水中是怎样运动的 3、演示实验 4、请你注意：实验时，要注意安全，加热过程中 只许观察、不许动手。 5、实验现象 回答 认识材料 实验操作 通过视频看实 验现象 认识实验材料 设计实验 观察实验演示 交流实验现象 观察把一小瓶红 色热水放入冷水 槽中的现象，引 发学生思考，聚 焦对流现象。 探究热在水中是 怎样传递的。 在下图中画出热在水中的传递情况。（用蓝色 箭头表示冷水的传递方向，用红色箭头表示热水的 传递方向） 烧杯底部中间位置的木屑会上升，到达水面处 会向四周扩散，然后沿着杯壁附近下降，到
8、达杯底 附近会再次聚向中间并上升，如此循环流动。 （二）研究热在空气中的传递 1、实验材料：火柴、 线香、玻璃罩（标本瓶）橡 皮泥 2、实验设计 用橡皮泥固定一支线香，点燃 用玻璃罩倒扣住线香 观察线香冒出的烟是怎样飘动的 3、温馨提示 线香不宜过长，3 厘米左右即可。 玻璃罩可以用实验室里的标本瓶代替。 观察线香冒出的烟的运动轨迹时，开始比较清 楚，随着烟的增多观察效果会变差，抓紧时间进行 观察。 使用线香时注意安全，不要烫到手或引起火灾。 4、观察实验现象，播放视频。 5、在下图中画出热在空气中的传递情况。（用蓝 色箭头表示冷空气的传递方向，用红色箭头表示热 空气的传递方向） 线香的烟会直
9、立向上直到瓶底，然后四散向 下，接近线香燃烧处时，又向上流动。 6、以上两个实验现象有什么相同之处？ 认识实验材料 设计实验 看视频，观察 现象 回答 探究热在空气中 是怎样传递的。 明确：水和空气受热之后都上升，遇冷下降。 7、什么是热对流？热对流有什么特点？ 明确：液体或气体受热上升，遇冷下降，循环 流动，使冷、热液体或气体相互混合，这种传热方 式叫作热对流。热对流时，热总是由温度较高处传 到温度较低处。 三、制作会转动的走马灯 先看一段小视频。看完后，你想不想自己也制 作一个？播放视频。 1、制作材料：纸杯、蜡烛、棉线、牙签、剪刀、 双面胶 2、制作步骤 在一个纸杯的侧面开两个口，将蜡烛
10、固定在杯 底。 在另一个纸杯的侧面开多个直角扇叶窗。 在杯底穿一根细绳，用牙签固定。 将两个纸杯口对口用双面胶黏合。 点燃蜡烛，手提细绳，走马灯就转起来了。 3、展示作品，解释走马灯旋转的原因 明确：下面纸杯里的空气被蜡烛加热，热空气 上升，推动扇叶，走马灯就转动了。 四、课堂练习 1. ()是指依靠液体或气体本身的流动而传热的 过程。 A.热传导B.热对流C.热传递 2.下列现象不属于热对流的是（） A.旋转的走马灯 B.电暖气取暖 C.电烙铁作画 3.一瓶红色热水放到冷水中， 会看到的现象是 （） A.红色的热水会上升，到达冷水顶部会向四周 流动，然后沿着水槽壁向下流动 B.冷水上升，到达
11、顶部会向四周流动，然后沿 着水槽壁向下流动 C.红色的热水和冷水同时会上升，然后向四周 流动，沿着水槽壁向下流动 4.走马灯能旋转的原因解释正确的一项是（） A.空气被蜡烛加热上升，推动扇叶旋转 B.周围空气流动使走马灯旋转 C.走马灯旋转是棉线上提导致的 5.下列说法不正确的一项是（） 总结 看视频 准备材料 制作 展示，解释 练习 对本课知识点的 生活解释和应 用，也是一个工 程技术能力的训 练。 完成达标测评 A.水和空气受热之后都上升，遇冷下降 B.热对流与物质的热胀冷缩有关 C.热总是从温度低处传到温度高处 五、作业布置 想一想：家里的暖气片为什么放置在窗下？学以致用 课堂小结通过这节课的学习，我们在观察液体和气体受 热流动轨迹的过程中，归纳热对流的概念；能运用 热对流知识解释走马灯转动的原因；能利用常见材 料合作完成走马灯的制作，并确保走马灯能正常使 用。 总结课堂 板书板书设计
