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4.5热在水中的传递
【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。在本课中，学生通过实验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】
通过前一节课的学习，同学们对热在金属中的传递有了一定的了解。知道热量的传递有一定的方向性，通常热从温度高的物体传向温度低的物体；无论是物体内还是物体外都存在热传递。还了解了热传递的方式有：热传导、热对流、热辐射三种。同时，生活中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】
科学概念目标
1.知道热在水中是以对流的方式传递的。
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。
科学探究目标
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。
科学态度目标
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。
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。
【教学重难点】
重点：通过实验认识热在水中传递过程。
难点：热对流的形成机制，冷水受热后向上运动。
【教学准备】
实验材料：试管、大烧杯、透明玻璃杯*2、玻璃片、三脚架、石棉网、酒精灯、火柴、铁架台、红墨水、感温粉末、清水、湿布、护目镜、实验记录表。
【教学过程】
一、情境导入
师：昨天，老师在家里用锅烧了一锅水，让我们来看视频。（播放视频）
你看到了什么？
师：那水在变热的过程中，热在水中是怎样传递的呢？小组讨论，并把你们的想法用记号笔记录在记录单中。（出示猜测的记录单）。
时间到，请第一组的同学上来说说你们组的想法。
学生上台分享…
师：同学们都很有想法，但只是我们的猜测。今天，就让我们一起探究“热在水中的传递”。（板书课题）
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。同时让学生猜测热在水中传递的方式。
试管加热实验，让学生初步感知热在水中的传递
师：有什么办法能够证明你的观点呢？
生：做实验。
师：怎么做？
生：现场加热水。
师：好的，因为加热这么大一锅水，时间太久了；一节课时间有限，我们就用试管加热少量的水。（出示装置）
先出示试管，除了试管我们还需要（酒精灯、火柴、试管架）有同学认识这种实验仪器吗？
这是试管夹，知道怎么使用试管夹吗？请看观看操作视频
都明白吗？
为了同学们更好的观察，老师还给大家准备了“感温粉末”，加热时，它会变成无色。把它加入到了水中，可以帮助我们更好地观察到水的流动方向。
在实验前，同学们可以看老师演示一下如何操作。
在操作时，我们应该注意什么？（让学生自己说）
师：怎么记录实验记录单？
先填写好记录单一，根据感温粉末的运动方向，来推测出水的流动方向。你可以用箭头来表示水的流动方向。
实验结束，生汇报。
预设一：（多数小组已观察到水的对流）
生1：我们观察到热水会先向上流动，然后再往下运动。所以我们认为水是这样绕圈变热的。
师：诶，下面的水热了会向上流动，流动到上面的热水又流下来了，还是上面的冷水呢？其他同学有不同的意见吗？
生2：热水往上流，冷水往下流；然后冷水变热又往上。
师：也就是你们认为热是这样循环传递的，对吗？
生2：是的。
师：看来同学们都观察到，在试管中，底部的冷水加热变热后向上流动，上面的冷水又流下来加热；当它温度变高后，又向上流动。这样不断地向上、向下，循环流动，直到整个试管中的水都变热直至沸腾。
烧杯加热，进一步验证热在水中的传递现象
那在其他大一点的容器，是不是也是这样呢？
师：老师今天准备了一个烧杯，如果我在烧杯底部的右侧加热，又会产生什么现象呢？
生：我认为也会和在试管中加热一样，先往上流动，然后上面的冷水又会往下流动。这样循环。（上台画一画）
你们的想法和他一样吗？（如有不一样，再上台画）
师：大部分的同学认为热是这样传递的。现在，我们就亲自通过实验进行证明。为了让现象更清晰，我们可以将红色色素滴入待加热的位置。
老师请一名同学上来组装一下加热装置。
师：实验计时5分钟，时间到结束实验。
生实验。
实验结束，生汇报。
（师：刚才的实验中，你看到水的颜色是怎么变化的？热在这个烧杯中是怎么传递的？）（补充提问，如果学生自己可以说出来，则不问）
生1：我们小组看到红墨水从加热的地方先向上运动，然后向右再向下，然后慢慢都红了。所以我们小组认为烧杯中的热水也是这样循环变热了。
师：其他小组呢？
生2：我们小组还看到红墨水向上之后，还有一部分直接向下扩散了。我们小组也认为热水也是这样循环变热的。
师：现在，谁能来说说看，这两者在加热过程中，热的传递有什么共同特点呢？
生：它们都是酒精灯近的地方先热起来，然后向上流动，上面的冷水又会向下流动，变热后又向上流动，这样循环，最后都变热了。
师：是的，水在加热过程中，与火接触的水会先热起来，并向上流动，而上面的冷水又会向下流动进行加热，变热后又向上流动，不断循环，直到水全部变热并沸腾。
我们把这样热在水中的传递情况叫做：对流。（板书）
师：现在，同学们知道谁的观点正确了吗？（师彻掉错误答案）
师：水是以对流的形式传递热的。那其他的液体呢？也是以对流的形式传递热的吗？
生回答。
师：是的，科学家经过无数次的实验，发现：所有的液体都是以对流的方式传递热的。
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。
结语
师：通过今天的学习，同学们有什么收获呢？
【板书设计】
【学生记录单】
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
水中颜色变化
热的传递实验记录二
加热的物体 烧杯里的水
加热的位置 右部
水中颜色变化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
水中颜色变化
热的传递实验记录二
加热的物体 烧杯里的水
加热的位置 右部
水中颜色变化
加热部位
用箭头表示水流动的方向。
加热部位
用箭头表示水流动的方向。
H
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热在水中的传递大猜想
推测热在水中的传递路径，并用示意图（用记号笔画）或文字记录。
21世纪载盲(共19张PPT)
教科版五年级下册
热在水中的传递
热在水中是怎样传递的？
一、猜测
热在水中的传递大猜想
推测热在水中的传递路径，并用示意图（用记号笔画）或文字记录。
实验1：加热试管中的水
二、探索
试管
酒精灯
火柴
试管夹
试管架
试管夹的使用
实验1：加热试管中的水
二、探索
试管
酒精灯
火柴
试管夹
试管架
红色色素
试管加热前要预热，预热时试管不要剧烈晃动。
加热时，试管口不可朝着人。
水沸腾了，就结束实验。加热后的试管放在试管架上。
注意事项：
完成记录单。
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
水中颜色变化
实验记录单
用箭头 表示水流动的方向。
加热点
实验2：加热烧杯中的水
二、探索
红色色素
石棉网
三脚架
在烧杯的右部轻轻的滴入两滴色素后，不可晃动烧杯。
加热时间5分钟，时间到就结束实验。
注意事项：
热的传递实验记录二 加热的物体 烧杯里的水
加热的位置 右部
水中颜色变化
二、探索
热传递路线
二、探索
用箭头表示水流动的方向。
加热点
液体受热上升、遇冷下降，使冷、热液体相互混合，这种传热方式称为“热对流”。
三、拓展
开水养鱼
热在空气中是怎样传递的？
热在空气中的传递是通过冷、热空气的对流来实现的。
四、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
五、课堂小结
通过这堂课的学习你有什么收获？
谢谢
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