(共38张PPT)
科学
教科版五年级下册
第四单元 热
5.热在水中的传递
教学目标
科学观念
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。
科学思维
1.能够熟练操作热对流的实验；运用图形表示自己的研究结果。
2.能够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。
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。
探究实践
1.保持积极的观察探究热传递的兴趣。
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。
态度责任
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。
新知导入
在金属条和金属片中，热量都是通过热传导的方式，从同一物体温度高的部分传向温度低的部分。
聚 焦
新知导入
我们经常给水加热，直至把水烧开。 一锅水烧开时，锅内的水是同时沸腾的。在开始烧水时，铁锅把热传递给锅底附近的水，靠近锅底的水会变热，那么中间的水和上层的水又是如何变热，乃至最后沸腾的呢？
新知导入
热在水中是怎样传递的？与在金属中的传热方式相同吗
新知讲解
想象一下，在一根细长的试管中加入约三分之一容量的水，然后给试管中水的一端加热，水是怎样变热的 水的另一端是否也会热起来
探索一
新知讲解
回忆上节课学的热传递的方式，试管里的水是怎样变热的呢？
根据各自的猜想，用箭头在图中画出热在水中的传递方式。
热传导
热对流
热辐射
新知讲解
水是无色透明的，很难观察到水变化的过程，有什么办法可以观察得更清楚？
我们可以在清水中加入一些红墨水或感温粉末，搅拌均匀。然后用酒精灯给试管底部一侧加热，观察水的流动及颜色变化。
新知讲解
探究热在水中的传递方式。
加热试管中的水
酒精灯、试管、铁架台、点火器（火柴） 、护目镜、湿布。
实验目的
实验器材
新知讲解
实验步骤
安装酒精灯、试管、铁架台组成的加热装置。
1
在试管中加入约三分之一的水，在水中加入感温粉末，搅拌均匀。
2
调整试管至合适高度，用酒精灯的外焰给试管底部加热，观察试管中水的流动及颜色变化。
3
新知讲解
试管内加水不多于三分之一。
撤走和移入酒精灯时注意安全。
加热时间不可太长，不要用手去触摸，以免烫伤！加热时，试管口不可朝着人！规范佩戴护目镜，以防烫伤。
新知讲解
热的传递实验记录一 加热的物体 试管里的水 加热的位置 底端 中间
感温粉末颜色
感温粉末运动
实验记录
新知讲解
加热的物体 试管里的水
加热的位置 底端
实验现象
实验分析
实验结论
加热时，底部受热点的水先变颜色，并向上流动，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，并把热量带到流动过的地方，水的各部分之间发生相对运动。。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。
热可以在物体内部传递，固体、液体都能传递热。液体受热后底部热水上升，上方冷水下降，靠流动传递热的方式叫“对流”。
热的传递实验记录一
新知讲解
加热烧杯里的水发生的热对流现象
实验器材
凉水、烧杯
废液缸
酒精灯
火柴
三脚架、石棉网
湿抹布
红墨水
滴管
探索二
新知讲解
实验步骤
安装酒精灯、大烧杯、石棉网、三脚架组成的加热装置。
在大烧杯中加入三分之一的水，用滴管吸取红墨水，小心伸入试管水下加热的地方，挤2滴红墨水。
用酒精灯的外焰隔着石棉网给烧杯底部加热，观察试管中水的流动及颜色变化。
完成活动任务卡并整理材料。
新知讲解
实验记录
热的传递实验记录二 加热的物体 烧杯里的水
加热的位置 底部中间
红墨水的运动
新知讲解
加热的物体 烧杯里的水
加热的位置 底部中间
实验现象
实验分析
我的结论
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、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，上方的冷水逐渐下降补充继续加热，直到水全部变热。
液体在受热的情况下，热的液体会向上流动，冷的液体向下流动，液体各部分相对运动形成对流，从而完成热量的传递。
热的传递实验记录二
生活应用
热水在上冷水在下时不容易发生对流，尽管试管口的水很热，可是下面的水依旧是凉的，所以小鱼还在游来游去。
开水养小鱼
为什么给试管上部的水加热时，水开了鱼还在游来游去？
新知讲解
哪一组实验的冷水热水能够融合的更好？
热水
热水
冷水
冷水
迅速融合
短时间不融合
热水在上冷水在下时不容易发生融合
新知讲解
热成像下冷热水的运动
新知讲解
1、试管中的水是如何传热的？
酒精灯的火焰将热量传递给试管壁。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形成对流，完成热量的传递。
研 讨
新知讲解
2、在烧杯的底部一侧加热，烧杯内的水会都变热吗？
热是怎样传递到这杯水的各个部分的？
冷水向下方流动
冷水受热向上方流动
在烧杯内的水会都变热
酒精灯的火焰 → 石棉网 → 烧杯底部 → 受热点的水（开始向上流动 ）→ 上方冷水（下降）继续加热，不断循环，最终导致整杯水都热了起来。这样的传递方式叫热对流
物质受热部分体积膨胀，密度减少，逐渐上升，其位置就有周围温度低、密度大的物质补充。
均匀传递
生活应用
你们在生活中发现过热对流现象吗？
家里煮汤圆时，在加热过程中，汤圆上下滚动，由此可知水发生了对流现象。
合作探究
相同点 不同点
热对流和热传导有什么异同点：
都是从温度高的物体传向温度低的物体
1、热对流是流体中温度不同的各部分之间发生相对运动产生的热量传递；气体和液体
2、热传导依靠物体内部温度差或两个不同物体接触，不产生现对运动。固体
知识拓展
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？
房间里上部空气的温度和下部空气的温度哪里更高？
房间里的空气是怎样逐步达到全部变热的？
把你们的推测用文字和箭头在图中表示出来。
取暖器周围的空气
上部空气的温度更高
热
冷
冷、热空气的相对流动使整个屋子暖和起来
热在空气中的传递是通过冷、热空气的对流来实现的。
知识拓展
夏天的室内，空调周围的空气变冷下降，热空气上升又被变冷，冷、热空气的相对流动使整个屋子凉爽起来。
热
冷
上空调
下暖气
知识拓展
液体或气体受热上升、遇冷下降，使冷、热液体或气体相互混合，这种传热方式称为“热对流”。
知识拓展
冷气装置在上部，暖气装置在下方：热空气上升、冷空气下降，空气对流
烟囱借助气体对流，当热空气顺着烟囱向上传递，新鲜的冷空气不断补充
棉被防止内外空气对流从而保持体温，冰柜盖棉被保冷
喝热水吹气，加快对流，热空气带走热，而是热水更容易冷却
森林着火、海陆风
课堂总结
知识点总结
1、热在水中是以对流的方式传递的，发现热对流的应用。
2、冷水受热后向上方流动，上方的冷水下方流动而发生对流向现象，水通过对流变热。
3、热可以在物体间和物体内传递，固体、液体、气体都能传递热。而热对流只能发生在液体和气体中
知识框架
课堂练习
1.加热试管中的水时，应在试管中加人( )容量的水。
A.约三分之一 B.约三分之二 C.加满
2.加热烧杯中的水时，为方便观察水的流动及颜色变化，下列方法不合适的( ）。
A.在待加热处挤2滴红墨水 B.在待加热处放小石块 C.在水中加感温粉末
3.加热后的热水向 流动，冷水向 流动，形成对流，使整体水的温度趋于相同。横线上应填( )。
A.上上 B.上下 C.下下
4.我国北方居民的家里都装有暖气片。暖气片应该安装在房间的( )。
A.上部 B.中部 C.下部
5.饺子是春节不可缺少的节日美食，究其原因，一是饺子形如元宝，吃饺子有“招财进宝”的寓意；二是饺子有馅，便于人们把各种吉祥、喜气的东西包在馅里。在煮饺子的过程中，水温不断升高，饺子受热。此时，水的传热方式是( ),饺子的传热方式是( )。
A.热辐射 B.热对流 C.热传导
A
B
B
C
B
C
作业布置
课后作业
完成对应课时练习
谢谢
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5.《热在水中的传递》教学设计
【教材简析】
流体各部分之间由于冷、热不均匀而产生宏观上相对位移的一种物理现象，是热传递的基本方式之一。热对流只能发生在气体和液体中，同时会伴有流体本身分子运动产生的导热作用。水和空气都是能流动的物质，热对流是流体各部分之间由于冷、热不均匀而产生宏观上相对位移的一种物理现象，是热传递的基本方式之一。本课让学生通过实验探究认识热在水中的传递方式，进一步根据生活经验推测热在空气中的传递方式，最后让学生了解热对流在生活中的应用。
探究活动共分两个部分：一是探究试管中发生的热对流现象，二是探究烧杯中发生的热对流现象。教材中还拓展了冬天在房间使用取暖器时，房间里空气是怎样变热的，目的是让学生通过自主研究画出空气受热后的运动路线图。在研究水的对流实验中，使用了感温粉末、红墨水等，目的是让学生通过大量的感知认识对流现象，使探究活动显得生动有趣，激发学生的探究欲望。
【学情分析】
许多学生都观察过水加热的过程。他们已经知道水受热后温度会升高。学生在三年级的学习中也已经知道了水结冰时的温度和水沸腾时的温度，但他们不清楚在加热试管和烧杯底部时，热量在水中是怎样传递到各个部分的。在本节课中的学习中，学生将在感温粉末或红墨水的帮助下，观察、了解到热在水中传递的方式，进而分析热在空气中传递的情况。
【教学目标】
科学观念
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。
科学思维
1.能够熟练操作热对流的实验；运用图形表示自己的研究结果。
2.能够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。
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。
探究实践
1.保持积极的观察探究热传递的兴趣。
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。
态度责任
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。
【教学重难点】
重点：探究热在水中传递的过程。
难点：热对流的形成机制，冷水受热后，密度变化而向上运动。
【教学准备】
为学生准备：试管、大烧杯、滴管、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、铁架台、试管架、感温粉末、红墨水、清水、湿布、护目镜、实验记录表。
教师准备：热在水中传递的课件资料，学生活动手册。
【教学过程】
1.聚焦。
出示课件，提出问题：我们常常把一壶水烧开，你知道热在水中是如何传递的吗？与在金属中的传递方式相同吗？
学生根据生活的经验，做出猜测。
师生交流后，完善猜测。
设计意图：通过让学生回顾在生活中接触到的烧开水现象，引导学生思考热在水中是如何传递的。在三年级的时候，学生已经做过水的沸腾实验了，学生对于热在水中的传递是有一定的认知基础的，但是学生还不了解热在水中传递的方式。学生在上节课学习了热在金属中传递方式，他们可能会把这个认识迁移到热在水中传递上，在生活经验和知识积累的基础上聚焦“热在水中是如何传递的”这个问题。
2.探索。
（1）加热试管里的水。想象一下，在试管中加入三分之一的水，给试管的底部加热，试管上面的水是否也会热起来？
学生研讨热在试管中的传递。
教师介绍加热装置，学生说说实验步骤和注意事项。
因为水是无色透明的，很难观察到水变化的过程，让学生思考有什么办法可以观察得更清楚。
学生提出，既然金属上面可以涂感温油墨观察，往水里加感温粉末或红墨水，是否有助于观察？
师生交流：往水里加感温粉末或红墨水，能有助于观察水的变化。
学生开展探究实验，教师巡回指导。
学生观察、记录实验现象。
提问：试管中的水是如何传递热的？
师生交流：水受热后向上方流动，上方的冷水向下方流动，水的各部分之间发生相对运动。
（2）加热烧杯里的水。提出问题：如果在烧杯底部加热，烧杯里的水都会变热吗？
学生研讨热在烧杯中是如何传递的。
根据出示的示意图，学生了解实验方法和实验注意事项。
学生开展探究实验，并将实验现象记录在活动手册上。
师生交流：冷水受热后向上方流动，上方的冷水向下方流动，水的各部分之间发生相对运动。
设计意图：水是无色透明的，在实验前需要重点探讨“怎样观察清楚水中热的传递”的问题，学生很容易联想到上节课借助的感温油墨，教师适时提出感温粉末或者红墨水的使用。在实验中，学生还观察到水会流动，这与上节课的金属传递热的情况有所不同，要指导学生在实验中记录好。
3.研讨。
根据实验现象和观察记录，师生交流：热是怎样传递到烧杯的各个部分的？
师生小结：（1）水受热后向上方运动。（2）上方冷水向下方运动。（3）水的各部分之间发生相对运动,使整个容器的水都变热。
小结并板书：热对流。
设计意图：因为水是流体，会流动，所以跟金属中的热传递不一样。在研讨中，根据热的传递方向和水的运动的情况，师生研讨小结出三点情况，学生达成共识后，明白了水中的传热方式是热对流。
4.拓展。
在生活中，我们发现过这样的热对流现象吗？
教师可以出示一些图片或者视频资料，展示家里煮汤圆或馄饨时，在加热过程中汤圆的运动情况。
空气跟水一样，是会流动的。
冬天，我们在房间里用取暖器时，房间里的空气是怎样热起来的？将我们的推测在示意图上用文字和箭头表示出来。我们可以通过调查、查阅资料等方式，来证实我们的推测。
设计意图：本环节通过生活中煮汤圆的视频资料，引导学生深入理解水中的传热方式为热对流。探究学习可以继续迁移到各种流体，如，空气是无色透明的，也会流动，在使用空调或取暖器时，热是怎样在空气中传递的？学生除了假设和推测，还可以交流如何证实这些推测。
【板书设计】
热在水中的传递
热源 热源
下方的冷水受热后向上方流动
上方的冷水向下方流动
水的各部分之间发生相对运动
【记录表】热在水中的传递记录表
1.推测热在试管中的传递路径，并用示意图或文字记录。
2.推测热在烧杯中的传递路径，并用示意图或文字记录。
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课程基本信息
版本 教科版 学科 小学科学 年级 五年级 学期 第二学期
课题 《热在水中的传递》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课后练习
一、判断题1.烧杯中的水主要通过热传导的方式由底部往上逐渐变热。( )2.液体或气体受热后会发生流动，靠流动传递热的方式叫热对流。( )二、选择题1.热在固体中的传递方式是（ ）, 在液体和气体中的传递方式是（ ）。A.热对流B.热辐射C.热传导2.取暖器一般安放在房间的（ ）。A.上部B.中部C.下部3.热在（ ）中以热对流的方式传递。A.木头B.酒精C.玻璃4.我们通常利用酒精灯火焰的（ ）给物体加热。A.外焰B.内焰C.焰心5.在夏季烈日下，我们的头发摸上去很热，这种热传递的方式是（ ）。A.热传导B.热对流C.热辐射三、简答题将木屑倒入烧杯的水中，对烧杯进行加热，试描述木屑的运动状态。答案：一、× √二、C A C B A C三、烧杯底部的水受热上升时会带动少量的木屑一起上升，烧杯其余部位的冷水会下降填补空间，又把上升的木屑带下来。随着水温的升高，冷、热水交换的速度加快了，带动着大量的木屑不停地，上升、下降。
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热在水中的传递记录表
1.推测热在试管中的传递路径，并用示意图或文字记录。
2.推测热在烧杯中的传递路径，并用示意图或文字记录。
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特此声明！
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课程基本信息
版本 教科版 学科 小学科学 年级 五年级 学期 第二学期
课题 《热在水中的传递》
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课程基本信息
学习目标
科学观念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。 科学思维1.能够熟练操作热对流的实验；运用图形表示自己的研究结果。2.能够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。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。探究实践1.保持积极的观察探究热传递的兴趣。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。态度责任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。
课前学习任务
思考：热在水中的传递方式
课上学习任务
【学习任务一】通过实验探究认识热在水中的传递方式，进一步根据生活经验推测热在空气中的传递方式，了解热对流在生活中的应用。【学习任务二】冬天在房间使用取暖器时，房间里空气是怎样变热的，通过自主研究画出空气受热后的运动路线图。
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