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5.3 热对流和热辐射
一、教学目标
1.知识与技能：知道热可以通过对流和辐射的方式传递，能简单描述热对流和热辐射的特点；能举例说明生活中热对流和热辐射的现象。
2.过程与方法：通过观察实验现象，分析热在液体、气体中的传递方式，以及热不依靠介质传递的方式；培养观察、分析和归纳能力。
3.情感态度与价值观：对科学探究活动产生兴趣，乐于观察生活中的科学现象，意识到科学知识在生活中的广泛应用。
二、教学重难点
1.教学重点：认识热对流和热辐射两种热传递方式，掌握它们的特点。
2.教学难点：理解热对流中“受热上升、遇冷下降”形成循环的过程；区分热对流和热辐射的不同（是否需要介质）。
三、教学准备
1.教师准备：烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、高锰酸钾（或墨水）、火柴、浅盘、热水、冰块、红外取暖器（或白炽灯）、课件（包含热对流和热辐射的生活实例图片/视频）。
2.学生准备：科学笔记本、铅笔。
四、教学过程
（一）导入新课
1.回顾旧知：提问“上节课我们学习了热传导，谁能说说热传导的特点？”（引导学生回忆：热从物体温度高的部分沿着物体传到温度低的部分，需要依靠固体介质）。
2.提出问题：“热在液体和气体中也是通过传导的方式传递吗？冬天我们靠近暖气会感到热，暖气的热是通过什么方式传到我们身上的呢？” 引出本节课要探究的“热对流和热辐射”。
（二）探究热对流
1.实验观察：热在水中的传递
介绍实验装置：烧杯装大半杯冷水，三脚架上放石棉网，烧杯放在石棉网上，准备用酒精灯加热；讲解操作要点：用滴管在烧杯底部靠近酒精灯加热的位置滴入少量高锰酸钾（或墨水），点燃酒精灯加热，仔细观察高锰酸钾（或墨水）的运动方向。
学生观察并记录：引导学生重点看“高锰酸钾（或墨水）一开始怎么动？后来形成了什么？”，在笔记本上简单画运动轨迹或写现象（如“红色的高锰酸钾向上跑，到水面后向旁边散开，又向下落回杯底，接着又向上……”）。
2.分析热对流的特点
提问：“为什么高锰酸钾会这样运动？”（结合“水受热后会变轻”引导——酒精灯加热烧杯底部的水，底部的水受热温度升高，变轻了就向上浮；上面的冷水温度低，比较重，就向下沉，补充到底部；沉到底部的冷水又被加热变轻上浮……这样就形成了循环）。
总结定义：像这样“热通过液体或气体的流动来传递的方式”，叫做热对流。强调：热对流主要发生在液体和气体中，传递热时依靠“物质的流动”。
3.联系生活实例：提问“生活中哪些现象是热对流？” 结合课件展示（如烧开水时水的翻滚、冬天用暖气片取暖时房间里空气的流动、煮菜时汤的运动等），让学生判断并说明“为什么是热对流”（如“烧开水时，水在流动着传递热，所以是热对流”）。
（三）探究热辐射
1.体验与提问：打开红外取暖器（或白炽灯，注意安全，保持距离），让学生靠近感受“身体有什么变化？”（感到暖和）；提问“取暖器没有接触到我们的身体，中间隔着空气，它的热是通过对流传到我们身上的吗？”（引导学生排除：如果是空气对流，应该先感觉到脚下或旁边的空气热，但现在是直接感觉到身体暖和，不是空气先热再传过来）。
2.分析热辐射的特点
讲解：这种“热不依靠任何介质，直接从发热的物体向周围散发出去的方式”，叫做热辐射。比如太阳的热传到地球——太阳和地球之间大部分是没有空气的真空，热不能通过对流（需要气体/液体）或传导（需要固体）传递，只能通过辐射，直接“跑”到地球。
对比总结：热对流需要液体或气体“流动”来传热；热辐射不需要任何介质，直接向外散发热。
3.生活实例拓展：课件展示其他热辐射现象（如篝火取暖、烤面包时烤箱的热、冬天晒太阳感到暖），让学生说说“这些现象中，热是怎么传递的”（如“晒太阳时，太阳的热直接辐射到我们身上”）。
五、巩固与总结
1.区分三种热传递方式：简单回顾“热传导（固体，沿物体传，不流动）、热对流（液体/气体，靠流动传）、热辐射（不依靠介质，直接传）”，出示场景让学生判断（如“用铁锅炒菜，锅把儿变热——热传导；炒菜时菜汤翻滚——热对流；坐在炉火边，脸感到热——热辐射”）。
2.课堂小结：提问“今天我们学了哪两种热传递方式？它们各有什么特点？” 引导学生用自己的话总结（如“学了热对流和热辐射。热对流是液体或气体流动着传热；热辐射不用介质，直接传热”）。
六、板书设计
热对流和热辐射
1.热对流
定义：通过液体或气体的流动传递热；发生在：液体、气体中实例：烧开水、暖气片取暖
2.热辐射
定义：不依靠介质，直接向外散发热；特点：不需要介质
实例：太阳传热、取暖器取暖

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