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4.5热在水中的传递 教学设计
课题 热在水中的传递 单元 热 学科 科学 年级 五下
学习目标 科学概念目标1.知道热在水中是以对流的方式传递的，发现热对流的应用。2.理解热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。目标解读：【对应课程标准的科学概念6.3.3：热可以在物体内和物体间传递，通常热从温度高的物体传向温度低的物体。5~6年级要求“说出生活中常见的热传递的现象，知道热通常是从温度高的物体传向温度低的物体。”】本课通过实验观察认识热在水中以对流的方式传递。明确液体和气体受热后会发生流动，靠流动传递热的方式叫“对流”。热可以在物体与物体之间传递，也可以从温度高的一端传向温度低的另一端。科学探究目标1.熟练操作热对流的实验；运用图形表示自己的研究结果。2.熟练开展小组合作交流活动，体验到通过合作与交流能更好地完成认知；运用掌握的科学知识探究生活中的科学现象。目标解读：利用掌握的热对流知识，解释生活中常见的科学现象。比如使用取暖器后，整个房间的空气都逐步变热；加热一壶水，只加热壶底部分，过一段时间整壶水都烧开了等等。3.制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力。4.运用分析、比较、推理等方法得出科学探究的结论。科学态度目标1.状态对热对流现象探究的兴趣。2.能和别人一起合作交流，愿意倾听他人的意见，反思、调整自己的想法。3.形成从不同的角度提出研究思路的习惯，愿意采用新的方法完成探究。科学、技术、社会与环境目标1.明确人类的好奇心和社会需求是科技发展的动力。2.认识到科学技术的发展影响着我们的生活。
重点 1.知道热在水中是以对流的方式传递的，发现热对流的应用。2.理解热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。
难点 熟练开展小组合作交流活动，体验到通过合作与交流能更好地完成认知；运用掌握的科学知识探究生活中的科学现象。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 复习导入：用酒精灯给金属棒一端加热，过一会儿金属棒就会变得很烫，你能解释这种现象吗？小结：用酒精灯给金属棒的一端加热，过一会儿整根金属棒都会变得很烫。这是因为酒精灯的火焰具有很多热量，它将热量传递给金属棒的一端，金属棒的一端接受了来自酒精灯的热量，温度升高，由于金属棒中间和另一端的温度还比较低，于是热量就继续传递，因此整根金属棒就慢慢热了起来。板书课题 阅读 激趣导入
讲授新课 聚焦：在烧开水的过程中，热在水中是如何传递的？讲解:通过上一节课的学习，我们知道热可以以热传导的方式在金属中传递。每户人家都有烧开水的经历，在将水烧开的过程中，有很多有趣的现象。如图展示的是沸腾的情景，一锅水烧开时，是同时沸腾的。在开始烧水时，铁锅把热传给水，靠近锅底的水会变热，那中间的水、上层的水又是如何变热的呢？这需要我们从生活经历开始，将问题聚焦在“热在水中是如何传递的”上。探索一：加热细长试管中的水，观察热在水中的传递观察热在水中的传递。实验目的：加热细长试管中的水，观察热在水中的传递。实验材料：酒精灯、火柴、铁架台、细长试管、水、试管夹、感温粉末等。实验步骤：（1）在一根细长的试管中加入约三分之一容量的水。（2）将试管固定在支架上。（3）用酒精灯给试管底部一侧加热，观察水的变化。（4）也可以在清水中加入一些感温粉末，搅拌均匀后加入试管内，观察加热后水的流动及颜色变化。注意事项：（1）加热时，试管口不可朝着人！（2）注意酒精灯的使用安全，不要用嘴吹灭酒精灯。（3）实验过程中不要用手触摸试管等实验设备，以免烫伤。实验结论：热可以在物体内部传递，固体、液体都能传递热。探索二：加热大烧杯中的水，观察加热后水的流动情况观察热在水中的传递。实验目的：加热大烧杯中的水，观察加热后水的流动情况以及热在水中的传递情况。实验材料：酒精灯、火柴、铁架台、烧杯、水、石棉网、红墨水、滴管等。实验步骤：（1）在一只大烧杯中注入约三分之一容量的清水。（2）用滴管吸取红墨水，伸入到水下待加热的地方，挤出2滴红墨水。（3）用酒精灯给烧杯底部的一侧加热。（4）观察加热后的水是怎么流动的，以及水的颜色怎样变化。实验结论：液体在受热的情况下，比较热的液体会向上流动。液体受热后会发生流动，靠流动传递热的方式叫“对流”。研讨一：试管中的水是如何传热的？小结：酒精灯的火焰将自己的热量传递给试管壁。试管壁获得热量，将热量继续传递给里面的水。受热点的水获得热量，温度上升，开始向上流动，并且把热量带到流动过的地方。热水上升的同时，冷的水下降，整个试管中的水在内部循环起来。也就是说，热可以在物体内部传递，固体、液体都能传递热。研讨二：在烧杯底部的一侧加热，烧杯内的水都会变热吗？热是怎样传递到这杯水的各个部分？小结：酒精灯的火焰将自己的热量传递给石棉网。石棉网再将热量均匀传递给烧杯底部，烧杯底部获得热量，也能将热量继续传递。通过加热，受热点的水开始向上流动，并且将热量带给周围的水。被加热的水上浮到水面，再在受热点旁边逐渐下降，形成多方面、立体的循环。最终导致整杯水都热了起来。拓展延伸：使用取暖器时，房间里的空气是怎样热起来的？课件出示相关资料 对教师所提问题展开回答。分组实验并记录 温故知新勤思考，聚集焦点解新疑。科学探索求真知，名师点拨解疑难。
课堂练习 幻灯呈现
课堂小结 通过本课的学习你有哪些收获？
板书
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4.5热在水中的传递
一、填空题
1、液体或气体受热（ ），遇冷下降，使冷热液体或气体相互混合，这种传递方式称为（ ）。
2、热在水中是以（ ）的方式传递的。
3、如右图所示，将一小瓶有颜色的热水放入冷水中，出现
的现象是有颜色的热水会向（ ）流动，到达冷水顶
部后会向（ ）流动，然后沿着水槽壁向（ ）流动。
4、为了清楚地观察水加热时的流动情况，可以在水中加入一些（ ）。
二、判断题
1、给水加热时，水一般是从壶底开始分层热起来的。（ ）
2、加热试管中的水时，试管口不能朝向任何人。（ ）
3、用酒精灯加热试管中的水时，不可以长时间加热。（ ）
4、加热水时，热对流只发生在受热的位置。（ ）
三、选择题
1、用酒精灯加热试管中的水，一段时间后，试管中（ ）的水的温度会升高。
A．只有加热点附近 B．低于水位线一半 C．所有
2、电冰箱一般是靠热对流的方式来冷却物品，因此电冰箱不能（ ）而影响热对流。
A．塞得太满 B．放很热的食物 C．放金属容器
3、热的（ ）中以热对流的方式传递。
A．金属 B．酒精 C．玻璃
4、为了使整个房间更暖和，暖气片要安装在房间的（ ）。
A．下方 B．中间 C．上方
5、下面是小明画的冷水和冰水的热传递过程图，其中正确的是（ ）。
四、简单题
夏季我们在房间内安装空调来降温，一般空调的出风口都安装在房间的哪里？为什么这样安装呢
五、综合探究
探究热对流现象。
1、给试管中的水加热时，水的热量是怎样传递的，用箭头画出热传递的方向。
2、请画出加热时，水在杯中流动的方向。
六、综合应用
冬天，把教室的门打开一条缝，将纸片分别放在门缝的底部和上部（如图），你会发现底部的纸片往里飘，上部的纸片往外飘。这是为什么呢？
4.5热在水中的传递
答案及解析
一、填空题
1、上升 热对流 解析：热对流只发生在气体或液体之中，同时伴有流体本身分子运动产生的导热作用。
2、热对流 3、上 四周 下
4、感温粉末（或其他微小粉末） 解析：水本身是无色透明的，不易观察它在加热时的流动情况。可以在水中加入一些感温粉末或其他微小粉末，便于观察。
二、判断题
1、× 解析：壶中的水不是分层热起来的，是以热对流的方式循环热起来的。
2、√ 解析：加热试管中的液体时，随着液体温度的升高，液体的体积可能会急速膨胀或发生爆沸现象，向外溅出很热的液体，此时试管口朝向人，可能会发生危险。
3、√ 解析：酒精灯加热的过程中，本身的温度也在升高，长时间加热容易发生危险。
4、× 解析：加热水时，热对流发生在水中的任何位置。
三、选择题
1、C 解析：加热试管中的水时，水是以热对流的形式被加热的，因此试管中所有的水的温度会升高。
2、A 解析：冰箱塞得太满，会影响热对流。
3、B 解析：热一般在液体和气体中以热对流的方式传递。
4、A 解析：暖气片产生热量后，热空气会向上升，形成热对流，所以应该将暖气片安装在房间的下方。
5、A 解析：冷水虽然冷，但是温度一定是高于0℃的，冰水是0℃的，因此热应该是从冷水向冰水传递。
四、简答题
夏季我们在房间内安装空调来降温，一般空调的出风口都安装在房间的上方。这样安装，出风口吹出温度比较低的冷风后，冷空气会下降，房间里原本的热空气会上升，形成热对流，使整个房间更凉快。
五、实验探究
六、综合应用
教室里面上部的空气温度更高一些，比教室门外的空气热，因此门缝上部的纸片由室内向外飘；教室里底部的空气温度相对低一些，比门外的空气冷，因此门缝底部的纸片由室外向内飘。 解析：在热对流现象中，热量一般是由温度高的地方向温度低的地方进行流动。
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复习导入
用酒精灯给金属棒一端加热，过一会儿金属棒就会变得很烫，你能解释这种现象吗？
用酒精灯给金属棒的一端加热，过一会儿整根金属棒都会变得很烫。这是因为酒精灯的火焰具有很多热量，它将热量传递给金属棒的一端，金属棒的一端接受了来自酒精灯的热量，温度升高，由于金属棒中间和另一端的温度还比较低，于是热量就继续传递，因此整根金属棒就慢慢热了起来。
热对流实验
热在水中的传递
苏教版 五年级下
新知讲解
我们经常给水加热，直至把水烧开。热在水中是如何传递的？与在金属中的传热方式相同吗？
在烧开水的过程中，热在水中是如何传递的？
通过上一节课的学习，我们知道热可以以热传导的方式在金属中传递。每户人家都有烧开水的经历，在将水烧开的过程中，有很多有趣的现象。如图展示的是沸腾的情景，一锅水烧开时，是同时沸腾的。在开始烧水时，铁锅把热传给水，靠近锅底的水会变热，那中间的水、上层的水又是如何变热的呢？这需要我们从生活经历开始，将问题聚焦在“热在水中是如何传递的”上。
聚焦
新知讲解
一
探索
加热细长试管中的水，观察热在水中的传递
观察热在水中的传递。
实验目的：加热细长试管中的水，观察热在水中的传递。
实验材料：酒精灯、火柴、铁架台、细长试管、水、试管夹、感温粉末等。
新知讲解
一
探索
加热细长试管中的水，观察热在水中的传递
实验步骤：
（1）在一根细长的试管中加入约三分之一容量的水。
（2）将试管固定在支架上。
（3）用酒精灯给试管底部一侧加热，观察水的变化。
（4）也可以在清水中加入一些感温粉末，搅拌均匀后加入试管内，观察加热后水的流动及颜色变化。
注意事项：
（1）加热时，试管口不可朝着人！
（2）注意酒精灯的使用安全，不要用嘴吹灭酒精灯。
（3）实验过程中不要用手触摸试管等实验设备，以免烫伤。
新知讲解
一
探索
加热细长试管中的水，观察热在水中的传递
实验现象：
给试管底部一侧加热，能看到水中有些絮状物在不断流动，上下翻滚。过一段儿时间后，试管里的水全都热了起来，甚至开始沸腾。加入感温粉末的水，开始加热后，受热点的水最先变化颜色，变了颜色的水开始向上流动，造成水的内部流动和循环。
酒精灯的火焰将自己的热量传递给试管壁。试管壁获得热量，将热量继续传递给里面的水。受热点的水获得热量，温度上升，开始向上流动，并且把热量带到流动过的地方。热水上升的同时，冷的水下降，整个试管中的水在内部循环起来。液体受热后会发生流动，靠流动传递热的方式叫“对流”。
热可以在物体内部传递，固体、液体都能传递热。
实验分析：
实验结论：
新知讲解
二
探索
加热大烧杯中的水，观察加热后水的流动情况
观察热在水中的传递。
实验目的：加热大烧杯中的水，观察加热后水的流动情况以及热在水中的传递情况。
实验材料：酒精灯、火柴、铁架台、烧杯、水、石棉网、红墨水、滴管等。
实验步骤：
（1）在一只大烧杯中注入约三分之一容量的清水。
（2）用滴管吸取红墨水，伸入到水下待加热的地方，挤出2滴红墨水。
（3）用酒精灯给烧杯底部的一侧加热。
（4）观察加热后的水是怎么流动的，以及水的颜色怎样变化。
新知讲解
一
探索
加热细长试管中的水，观察热在水中的传递
实验现象：
给烧杯中的水加热，能看到水中滴入的红墨水先是慢慢向上飘动。过一段时间后，烧杯里的红墨水从受热点上方的旁边开始下降，导致烧杯中的水慢慢被染色，随着水的向上流动、向下流动，造成水的内部流动和循环，整杯水的颜色变成淡红色。
酒精灯的火焰将自己的热量传递给石棉网。石棉网再将热量均匀传递给烧杯底部，烧杯底部获得热量，也能将热量继续传递。红墨水滴在待加热的地方，通过加热，红墨水受热开始向上流动，随之将周围的水染上红色。被加热的水上浮到水面，再在受热点旁边逐渐下降，形成多方面、立体的循环。
液体在受热的情况下，比较热的液体会向上流动。液体受热后会发生流动，靠流动传递热的方式叫“对流”。
实验分析：
实验结论：
科学零距离
什么是热对流
热对流是热量传递的三种方式之一，是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。对流是液体和气体中热传递的特有方式，气体的对流现象比液体明显。对流可分自然对流和强制对流两种。自然对流往往自然发生，是由于温度不均匀而引起的。强制对流是指当有外力推动流体导致流体运动的对流现象。加大液体或气体的流动速度，能加快对流传热。
合作探究
一
研讨
试管中的水是如何传热的？
酒精灯的火焰将自己的热量传递给试管壁。试管壁获得热量，将热量继续传递给里面的水。受热点的水获得热量，温度上升，开始向上流动，并且把热量带到流动过的地方。热水上升的同时，冷的水下降，整个试管中的水在内部循环起来。也就是说，热可以在物体内部传递，固体、液体都能传递热。
二
研讨
在烧杯底部的一侧加热，烧杯内的水都会变热吗？热是怎样传递到这杯水的各个部分？
酒精灯的火焰将自己的热量传递给石棉网。石棉网再将热量均匀传递给烧杯底部，烧杯底部获得热量，也能将热量继续传递。通过加热，受热点的水开始向上流动，并且将热量带给周围的水。被加热的水上浮到水面，再在受热点旁边逐渐下降，形成多方面、立体的循环。最终导致整杯水都热了起来。
拓展延伸
使用取暖器时，房间里的空气是怎样热起来的？
冬天，我们在房间里使用取暖器时，房间里哪里的空气先热起来？当我们打开取暖器制热时，一定是取暖器周围的空气先热起来。接着，这部分很热的空气会上升，周围比较冷的空气会下降，也就是房间里上部空气的温度会比下部空气的温度高一些。由于热的空气上升，冷的空气下降，造成房间里空气的小循环，慢慢地，房间里的空气会逐步达到全部变热的结果。
热从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分的过程，称为热传递。当热量在液体、气体中传递时，可以以对流的方式传递。热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。
课堂练习
1、在液体中，热量的传递是沿着一条直线传播的。（ ）
判断对错
2、在用酒精灯加热的实验中，我们要用酒精灯火焰的外焰给物体加热。（ ）
×
3、在观察加热试管中的水这个实验中，我们必须注意试管口不能朝向任何人。（ ）
√
√
课堂练习
选择题
1、热在（ ）中以对流的方式传递。
A.玻璃
B.水
C.金属
B
课堂练习
选择题
2、打开房间里的取暖器，开始加热，房间里（ ）空气会先热起来。
A.上部
B.中部
C.下部
A
课堂小结
通过本课的学习你有哪些收获？
板书设计
热在水中的
传递
热对流
热在水中的传递
加热过程中，水不断流动
本课思维导图
热量的传递过程
热量不断传递
一般发生在气体或液体中
受热后，温度高的向上运动，温度低的向下运动
温度高的水向上运动，温度低的水向下运动
形成热对流
形成循环
生活中的现象
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