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2.4《电灯的能量转换》教案设计
课题 电灯的能量转换 单元 第二单元 学科 科学 年级 五年级
核心素养目标 科学观念:(1)描述几种常见电灯的相同点和不同点。(2)描述手电筒通电前后附近温度的变化,能叙述出电灯能使电能转换为热能。科学思维:通过观察电灯异同培养比较和描述的思维方法。科学探索(1)能用分析、比较的方法归纳推理出几种常见电灯的相同点和不同点。(2)设计实验,收集证据来验证手电筒通电前后附近温度的变化,从而得出电灯能使电能转换为热能。责任态度:能在好奇心的驱使下,对电灯的能量转换现象表现出探究兴趣。
重点 (1)描述几种常见电灯的相同点和不同点。(2)描述手电筒通电前后附近温度的变化,能叙述出电灯能使电能转换为热能。
难点 设计实验,收集证据来验证手电筒通电前后附近温度的变化,从而得出电灯能使电能转换为热能。
教学过程
聚焦问题
1、风能是风车转动,电能使风扇转动,燃油能使汽车运动,水能使水车转动。风、流水、电、汽油都有使物体动起来或工作”的本领。这种能使物体运动起来或工作的本领叫做能量(简称“能”)。
能量无处不在。声、光、电、磁、热以及各种各样的运动都是能量的表现形式。
2、我们的教室里有哪些电器?这些电器在使用过程中能产生哪种形式的能量?
明确:
电灯——光能,音箱——声能,空调——机械能……
3、不同形式的能量之间是可以互相转换的。让我们先来研究电灯能量是怎么转换的。想一想:谁发明了电灯?
明确: 100多年前,爱迪生在前人工作基础上经过无数次探索、改进发明了电灯。
4、继爱迪生之后,人们又对电灯作了更多改进。如今的电灯种类繁多,是现代人类生活离不开的照明器具。每当夜幕降临时,家家户户大街小巷的灯就亮起来了。这些灯是怎样亮起来的
明确:灯,通电后就会发亮,是电能让灯亮起来。
5、电灯在使用的过程中会产生怎样的能量?
科学实践
(一)科学实践活动:分析电灯产生的能量
1.组织学生观察几种电灯,比较它们有哪些相同点和不同点。
(1)讲述:我们先来观察几种电灯。
(2)发给学生3种电灯(炽灯、荧光灯、LED灯),并提出问题:这些灯有哪些相同点和不同点
(3)学生观察后进行交流
(4)小结:从外部结构上看,这些灯都有灯头和灯泡,但是它们的内部结构是不同的。白炽灯里面有灯丝—通电时,灯丝就会发光;LED灯里没有灯丝,但有许多二极管晶片入、通电时,LED灯就是靠着这些晶片发光的;荧光灯的内壁有一层荧光粉,因此我们看不到它的内部结构不过,老师可以告诉同学们,荧光灯里面既没有灯丝也没有小品片,它是靠着充进灯内的种特殊气体和丙壁的荧光粉发光的。
(5)提出问题:除此之外,这些灯还有哪些相同点和不同点呢
(6)利用一组功率相同的白炽灯、荧光灯和LED灯进行演示—依次通电,观察它们有哪些相同点和不同点。
(7)引导学生发现这些灯有一个非常重要的相同点—它们都需要通电才能亮起来。它们还有一个重要的不同点一亮度不同。在功率相同的情况下,白炽灯
的亮度最低,LED灯的亮度最高。除此之外,白炽灯发光时,还有明显的发热现象,LED灯发光时却没有明显的发热现象,荧光灯的发热现象介于三者之间。这些现象说明白炽灯和荧光灯通电后,不仅有光能产生,还有热能产生;LED灯通电后比白炽灯和荧光灯产生的光能多,是否有热能产生还有待研究。
(8)提出问题:怎样探究LED灯发光时有没有热能产生呢
(9)学生讨论指向用对比实验的方法探究。
2.组织学生观察、测量手电筒通电前后小灯泡附近的温度变化,探究ED灯发光时是否有热能产生。
(1)讲述:为了探究LED灯发光时有没有热能产生,我们需要进行对比实验,测量LED灯通电前后灯泡附近的温度;通过对比两种情况下测得的温度,才能得出令人信服的结论。
(2)分发手电筒、温度计,引导学生用手电筒代替电灯进行观察和对比实验。
①讲解实验方法及实验注意事项
●注意对比实验的要求—每次测量时,观察点到灯泡的距离应相同,测量的时间也应相同。
●注意温度计的使用方法和读数方法,不要用手触碰温度计的玻璃泡,以免影响数据的准确性。
●实验时要注意安全,轻拿轻放温度计;不要打闹,避免打碎温度计或扎伤同学;不要用手电简发出的光照射同学或自已的眼睛。
②学生分组实验,并把实验数据记录下来。
(3)组织学生交流实验结果
两种手电筒接通电源时,附近的温度都会升高,说明手电筒发光时,有热能产生传统手电筒附近的温度升高情况明显,LED手电筒发光一段时间后,附近的温度也会升高,但是温度升高幅度不大。
(4)引导学生基于实验结果得出结论,并建立能量转换概念。
* 传统手电筒可以使电能转换成光能和热能与传统手电筒相比,IED手电筒产生的光能多,热能少
* 基于手电筒实验得出的结论可以推广到电灯:电灯可以使电能转换成光能和热能;功率相同的LED灯比白熄灯产生的光能多,热能少。
* 能量从一种形式转换成另一种形式的现象叫作能量的转换。
(二)科学实践活动了解电灯的发明过程
组织学生交流课前搜集到的资料,了解电灯的发明和发展过程分析各种照明器具工作时的能量转换情况。
(1)提出问题,引导学生进行交流:
电灯是什么时候发明的 在电打出现之前,人们使用仕么照明 这些照明工具利用了哪种能量,又会产生哪种能量 电灯的发明有什么意义与爱迪生发明的电灯相比如今的电灯有什么不同 说明什么
(2)讲述
电灯是19世纪末发明的。在电灯发明之前,人们只能用火把、油灯、蜡烛、煤气灯等照明。与电灯相比火把、油灯、蜡烛的发光效率低,发出的光也不稳定而且,这些灯都是利用化学能产生光能(及热能)的。电灯不仅极大地改善了人类生活的照明条件,还把人类社会带人一个利用电能改善生活条件的时代,因此电灯的发明具有非常重要的意义。
自从电灯发明以后,100多年来,随着科技进步,人们对各种材料的认识不断深人,电灯的种类和用途也发生了巨大变化:从爱迪生发明的碳丝白炽,到以钨丝作为发光材料的白炽灯、再到靠气体放电发光的霓虹灯、荧光灯,直至如今日益普及的靠半导体材料发光的LED灯…电灯的种类越来越,发光效率越来越高,用途也越来越广,这些都体现出科技发展对人类社会进步的推动作用。
拓展应用
了解其他用途的电灯
板书设计
五、课堂练习
一、填空题
1、电灯可以使电能转换成_____和_____。
2、能量从一种形式转换成另一种形式的现象叫作_______。
二、判断题,对的打 ,正确的打√。
1、能量无处不在。( )
2、声、光、电、磁等都是能量的表现形式。( )
3、电灯的种类繁多,用途广泛。( )
4、能量之间是可以转换的。( )
5、电灯就是用来的照明的。( )
6、LED灯通电后能使附近温度快速上升。( )
三、选择题,将正确的序号填在括号内。
1、LED灯与荧光灯相比,其优点是( )
A.光能多,热能少
B.光能少,热能多
C.光能和热能一样多
2、三种灯泡的结构中有灯丝的是( )
A.荧光灯 B.LED灯 C.白炽灯
3、电灯在使用过程中,电能转换成( )
A.光能 B.热能 C.光能和热能
4、能量从一种形式转换成另一种形式的现象叫做( )
A.能量转换 B.能量转移 C.能量流失
5、人类照明工具按时间先后排序正确的一项是( )
A.蜡烛——油灯——煤气灯——白炽灯
B.油灯——蜡烛——煤气灯——白炽灯
C.油灯——煤气灯——蜡烛——白炽灯
四、连线题:将三种灯的特点连线。
白炽灯 有许多二极管晶片
荧光灯 灯内有特殊气体和内壁有荧光粉
LED灯 有灯丝
五、实验题
手电筒发光时,周围的温度发生变化记录如下:
传统手电筒 LED手电筒
温度计初始温度 23℃
3分钟后温度计温度 24℃ 23.1℃
1、传统手电筒和LED手电筒发光时都能使周围的温度______。
2、下列说法正确的一项是( )
A.LED手电筒发光时电能转换成的热能多
B.传统手电筒发光时电能转换成的光能多
C.两种手电筒都发光发热
3、手电筒通电前后附近温度的变化,从而推出电灯能使_____转换为_____。
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