13.1测量:温度 教学设计--沪科版新版9全册物理

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13.1测量:温度 教学设计--沪科版新版9全册物理

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《13.1测量:温度》教学设计
课题 1.测量:温度 单元 13 学科 物理 年级 九
教材分析 本节课是第十三章“温度与物态变化”的起始课,主要介绍温度的概念、摄氏温标的定义以及常见温度计的原理和使用方法。教材从生活中的冷热现象入手,通过“三杯水”实验揭示感觉不可靠,从而引出科学测量温度的必要性。在此基础上,系统讲解了温度的定义、单位、常用值,并重点介绍了液体温度计的工作原理——液体的热胀冷缩。教材还安排了“用常见温度计测量温度”的实验活动,强调规范操作的重要性,包括量程观察、玻璃泡浸没、读数视线等关键步骤。同时,教材拓展介绍了体温计的特殊结构(细弯管)及其使用前需甩动的原因,帮助学生理解不同温度计的设计差异。此外,教材还引入了红外测温枪、数字体温计等现代测温工具,体现科技发展对测量方式的影响。整体内容由感性认知上升到理性测量,逻辑清晰,贴近生活,为后续学习物态变化打下坚实基础。
2022新课标要求 1.能完成“用常见温度计测量温度”的实验,能自己写出实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤等,能按要求完成实验报告;2.了解液体温度计的工作原理,能说出生活环境中常见的温度值。3.能根据实验目的自己设计实验方案,并能独立完成实验,能将已掌握的实验方法应用于解决新的问题。
学习目标与核心素养 1.物理观念 能说出温度定义,理解液体温度计基于液体热胀冷缩的原理工作,掌握温度计的正确使用方法,能在实际测量中规范操作。2.科学思维能通过“双手感知温水”实验的现象分析,识别主观感觉的局限性,建立用仪器测量的科学思维方式。3.科学探究 能独立设计并完成“用常见温度计测量液体温度”的实验,包括写出实验目的、器材、步骤,记录数据并得出结论。4.科学态度与责任 认识到精确测量在科学研究和日常生活中的重要性,能将已掌握的实验方法应用于解决新的问题。难点 理解体温计中“缩口”结构的作用机制及其使用前必须甩动的原因。
学情分析 九年级学生已具备一定的生活经验和初步的物理思维能力,在日常生活中对“冷”“热”有直观感受,并能使用温度计进行简单测量,如体温计或天气预报中的气温。然而,他们对“温度”这一物理量的本质理解尚浅,容易将主观感觉等同于客观测量,缺乏对温度科学定义的认知。对于温度计的工作原理,多数学生仅停留在“液柱升高表示变热”的表层认识,不清楚其背后的“热胀冷缩”机制。在实验操作方面,部分学生存在操作不规范的问题,如读数时视线未平视、温度计接触容器底等,影响测量准确性。此外,学生对不同类型的温度计(如实验室温度计、体温计、红外测温仪)之间的区别和适用场景了解不足。因此,本节课需要通过情境创设打破错误前概念,借助实验探究深化原理理解,并通过对比分析提升对测量工具多样性的认知,培养严谨的科学态度和实验技能。
重点 重点1. 温度的概念及摄氏温标的定义。2. 液体温度计的工作原理及其正确使用方法
难点 理解体温计中“缩口”结构的作用机制及其使用前必须甩动的原因。
材料准备 两只不同量程的温度计,适量的冷水、温水、热水、煤油温度计、寒暑表、体温计
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境导入喝凉水感觉冷,吃冰棍也感觉冷,但它们冷的程度一样吗?开水和火呢?夏天的时候,我们摸石凳子和木凳子,会觉得石凳子更凉,但其实它们的温度是一样的。这是为什么呢?那怎样才能得到准确的温度呢?今天我们就来学习测量温度的方法。 观察图片思考问题 引入本节课题测量:温度
讲授新课 一、温度与温度计1.温度(1)定义:物体的冷热程度叫温度。符号用t表示。通常情况下,越热的物体温度越高,越冷的物体则温度越低。(2)单位:常用单位为摄氏度(℃)思考:人们有时凭感觉判断物体的冷热,这种感觉真的可靠吗?做一做:将左、右手分别放进冷、热水中,然后将双手同时放进温水中,说说你的感觉。现象:之前放进冷水中的手,放进温水后会觉得________;之前放进热水中的手,放进温水后会觉得________。答案:温热 微凉大量事实表明,人们对冷热的感觉是不可靠的!(3)摄氏温度的规定(4)摄氏温度的表示方法在书写摄氏温度时,0摄氏度以下的温度,在数字的前面加“一” 号,比如:-10 ℃,读作“负10摄氏度”或“零下10摄氏度”;0摄氏度以上的温度,省略数字前面的“+”号。比如:10 ℃,读作“10摄氏度”或“零上10摄氏度”。注意:①在标准大气压下,只要是冰水混合物,无论是冰多还是水多,其温度都是0 ℃。②摄氏温度的单位“摄氏度”是一个整体,不能分开,如10摄氏度,不能读作摄氏10度,也不能读作10度。③书写摄氏温度单位符号“0 ℃”时,要注意格式,字母左上角的小圆圈不能漏掉,也不能分开或错位,如人体的正常体温约为37 ℃ ,不能写成“37°”或“37 C”。2.生活中常见的温度①正常情况下,人的体温约为37 ℃,读作“37摄氏度”。②人体感觉舒适的环境温度在26 ℃左右。热力学温度国际单位制中,热力学温度的单位是开尔文,简称开,用符号 K表示。冰水混合物的热力学温度是 273.15 K。热力学温度(T)和摄氏温度(t)的换算关系是:T = 273.15 + t。研究表明,无论人类如何改进低温技术,绝对零度(0 K)都是达不到的。3.温度计(1)定义:人们用温度计来测量物体的温度。(2)常用的液体温度计 ①根据测温物质分:酒精温度计、煤油温度计、汞温度计等。 ②根据用途分:实验室用温度计、体温计、寒暑表煤油温度计 寒暑表 体温计(3)常用液体温度计的基本构造(4)原理实验室和家庭中常用的液体温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。当温度升高或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中液柱长度的变化便可知温度的变化了。(5)体温计及其细弯管①量程与分度值:量程是35 C~42 C,分度值0.1 C。②特殊结构:如图所示,在体温计的玻璃泡和玻璃管之间有一段很细的弯管——缩口。③测体温时,体温计玻璃泡内的汞随着温度的升高而膨胀,通过细弯管进入直管。体温计离开人体后,细弯管内的汞受冷收缩而断开,直管内的汞无法流回玻璃泡内,故此时直管中所对应的示数便是体温测量值。体温计可以离开人体读数。若要重新测体温,则需在测量前甩动体温计,以使直管内的汞回到玻璃泡内从体温计说起我们看病的时候常常要检查体温,实际上人体各部分的温度并不一样。医生检查病人的体温时.常选三个地方的温度:直肠温度正常时为36.9-37.9 ℃ ;口腔舌下温度正常时为36.7-37.7 ℃ ;腋窝的温度正常时为36.0-37.4 ℃ 。直肠温度最稳定,但是腋窝温度测量起来最方便。思考讨论:汞有毒,万一汞体温计碎了,应怎样处理才是安全环保的?参考答案:体温计液泡里面的测温物质是水银,水银会挥发成气体,如果被吸入体内会损害人的神经系统,吸入大量的水银会引发过敏、胸痛、肾脏损伤等。如果体温计液泡打碎了,要第一时间开窗通风透气,然后及时将散落的水银收集并密封起来交由专门的医疗机构处理。注意处理过程中最好戴上口罩、手套,处理完后要用硫磺皂洗手,以清除皮肤表面残留的水银。迷你实验室 自制简易温度计如图在瓶中注入适量的水,再加几滴红墨水,盖上中间开孔的瓶盖。将透明且细直的吸管插入瓶盖并浸入水中,封闭吸管与孔间缝隙。将小瓶放入热水中,观察细管中水柱的位置;然后把小瓶放入冷水中,再次观察细管中水柱的位置。自制的温度计它是根据什么原理来工作的?它能测量出液体的具体温度吗?自制温度计是根据水的热胀冷缩的规律测量温度的,让小瓶与被测液体充分接触,当小瓶放入冷水中时,细管内的水柱下降;当小瓶放入热水中时,细管内的水柱上升。动画:热胀冷缩视频:自制温度计二、实验:用常见温度计测量温度思考:如何使用温度计测量温度呢?测量中需要注意哪些使用规则呢?1.使用前要观察温度计的量程和分度值,被测物体的温度不能超过温度计的量程。如图所示,该温度计的量程为-20-110℃,分度值为1℃2. 测量液体温度时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中,不能接触容器壁或容器的底部,浸入液体后还需待温度计内液柱的液面稳定时再读数,不能将温度计从液体中拿出来读数。3.读数时视线要与温度计内液柱的液面相平。想一想:图中哪些做法和读数方法是正确的?测量水的温度1.实验目的(1)了解液体温度计的工作原理。(2)会用常见温度计测量温度。2.实验器材两只不同量程的温度计,适量的冷水、温水、热水3.实验原理液体温度计的工作原理是液体的热胀冷缩:测温液体受热时体积膨胀,液柱上升;遇冷时体积收缩,液柱下降,液柱对应的刻度值即为被测物体的温度。4.实验步骤(1)估计水温实验开始,我们用手分别触摸三个烧杯,估计冷水、温水、热水的水温。(2)选择合适的温度计根据估算的温度数值选择合适的温度计,我们选择量程为-2 摄氏度至 102 摄氏度的温度计来进行测量,分度值为 1 摄氏度。(3)测量水的温度将温度计放入温水中,注意温度计的玻璃泡应该完全浸没在水中,不能接触容器的底部和侧壁。(4)温度记读数待温度计内液柱的液面稳定时再读数,读数时温度计不能离开被测液体,视线与温度计中液柱的液面相平,将测量结果填入表中。(5)用同样的方法来测量热水的温度,将测量结果填入表中。(6)整理器材,将实验器材复原归位,使实验器材摆放有序,台面清洁,实验结束。注意:液体温度计易碎, 实验中要轻拿轻放;测量热水温度时,要避免烫伤;热水温度不能超过温度计量程, 以免损坏温度计。5.数据记录表被测液体估测温度(℃)测量温度(℃)冷水58温水3037热水6067视频:用常见温度计测量温度思考:使用液体温度计进行测量时,哪些因素会影响测量的准确性?参考答案:1.未将温度计的玻璃泡完全浸没在水中;2.温度计的玻璃泡接触到了容器的底部和侧壁;3.未在温度计内液柱的液面稳定时读数,读数时温度计玻璃泡离开了被测液体;4.读数时视线未与温度计液柱的液面相平。科学书屋:形式多样的测量温度的工具1. 固体温度计根据不同温度下电路导电性不同制成的电子体温计利用不同金属膨胀率不同制成的双金属片温度计等红外测温枪红外测温枪通过传感器接收人体发出的红外线来测量体温,测量时间短,且不需要接触人体。 。学生根据自身感受回答冷热状态。
阅读教材,圈画关键词句。
回答温度定义与摄氏温标规定,生活中常见的温度观察温度计结构,理解工作原理。
观察体温计的特殊结构学生查资料后回答学生自己动手制作在老师的示范下,学生注意温度计测量温度时的规则和注意事项学生讨论后回答学生动手操作,并记录数据学生思考讨论回答阅读课文形式多样的测量温度的工具 利用生活经验与实验现象之间的矛盾,打破学生“感觉即事实”的错误前概念,激发求知欲培养学生自主获取信息的能力,通过文本解读建立温度的基本概念体系,并借助具体数据增强感性认识,实现从抽象定义到具象理解的转化。了解温度计的原理,为后续做实验打下基础掌握体温计的使用方法掌握处理汞体温计碎了的正确方法锻炼学生动手能力,让学生学以致用锻炼学生的观察能力和归纳总结能力进一步巩固操作中注意事项锻炼学生动手操作能力,熟悉操作的注意事项锻炼学生的归纳总结能力以及语言表达能力拓展学生的知识面
课堂练习 1.如图是某同学用体温计测热水温度(70℃左右)的示意图。请你指出他在实验中的错误:(1) ;(2) ;(3) 。【答案】 体温计不能测温度在70℃左右的水的温度 玻璃泡没有全部浸入被测液体中 读数时视线没有与温度计中液柱的上表面相平【详解】[1][2][3]在使用温度计测量液体温度时,要估计被测液体的温度,选择合适的温度计,因为体温计的测量范围是35~42℃,所以不能测温度在70℃左右的水的温度;测量时温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中,图中玻璃泡没有全部浸入被测液体(或水)中;读数时视线要与温度计中的液柱上表面相平,而图中读数时视线没有与温度计中液柱的上表面相平。2.下列关于常用温度计原理与使用的说法中,错误的是(  )A.温度计是利用液体热缩冷胀的原理制成的B.把温度计的内径做细一些可提高测量的准确程度C.测量液体温度时,温度计玻璃泡要完全浸没在液体中D.测量液体温度读数时若俯视,测得的结果偏大【答案】A【详解】A.温度计液体温度计,是利用液体热胀冷缩的原理制成的,故A错误,符合题意;B.把温度计的内径做细一些,温度改变相同时,温度计液柱长度改变量较大,可提高测量的准确程度,故B正确,不符合题意;C.测量液体温度时,为了测得的温度准确,温度计玻璃泡要完全浸没在液体中,故C正确,不符合题意;D.测量液体温度读数时若俯视,视线与刻度的交点在温度计液柱表面上方,测得的结果偏大,故D正确,不符合题意。故选A。3.如图所示是一支常用体温计,下列关于该体温计的说法中正确的是( )A.它的示数是37℃ B.它可以精确测量沸水的温度C.它能离开人体读数 D.它是根据液体热胀冷缩的规律制成的【答案】CD【详解】A.由图示知,体温计的分度值为0.1摄氏度,示数为38摄氏度。故A错误;B.在一个标准大气压下,沸水的温度为100摄氏度,而体温计的量程为35~42摄氏度,所以不能测量沸水的温度,故B错误;C.体温计的细玻璃管和玻璃泡间的管做得很细,离开人体时,水银不会自动流回玻璃泡内,所以可离开人体读数,故C正确;D.玻璃泡中的水银,受热时体积膨胀,玻璃管中的液面上升,受冷时体积缩小,玻璃管中液面下降,所以是利用液体的热胀冷缩来工作的,故D正确。故选CD。 学生练习 巩固本节的知识
课堂小结 1. 温度是表示物体冷热程度的物理量。常用单位为摄氏度(℃)2.摄氏温度的规定3.液体温度计原理:是根据液体热胀冷缩的原理制成的。4.体温计:分度值为0.1℃,测量温度更精确。5.用常见温度计测量温度:①要观察温度计的量程和分度值;②测量液体温度时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中③不能将温度计从液体中拿出来读数。④液面稳定时再读数,读数时视线要与温度计内液柱的液面相平。 学生总结教师补充 让学生对本节知识有个系统理解
板书 一、温度与温度计1.温度(1)定义:物体的冷热程度叫温度。符号用t表示。(2)单位:常用单位为摄氏度(℃)(3)1标准大气压下,冰水混合物的温度规定为0摄氏度,沸水的温度规定为100摄氏度。2.温度计(1)液体温度计原理:是根据液体热胀冷缩的原理制成的。(2)体温计:分度值为0.1℃,测量温度更精确。二、实验:用常见温度计测量温度1.要观察温度计的量程和分度值2.测量液体温度时,温度计的玻璃泡应浸没在液体中3.不能将温度计从液体中拿出来读数。4.液面稳定时再读数,读数时视线要与温度计内液柱的液面相平 对照板书回顾 夯实本节基础
课外拓展/课外阅读内容 《科学家带你玩科学·热学篇》(自制温度计、刻度标定等探究活动);《红外测温仪:看不见的温度侦探》(科普短文,链接现代技术与生活应用)。
特色资源分析和技术手段说明 实验室玻璃温度计(强调量程、分度值、视线平齐);体温计(对比缩口结构与使用差异);红外测温枪(无接触测温,关联热辐射原理,适合疫情防控等场景);自制温度计套件(口服液瓶、吸管、酒精等,理解热胀冷缩与刻度标定)
教学反思 本节课通过“双手感知温水”的实验成功引发了学生的认知冲突,有效打破了依赖感官判断温度的误区,为引入科学测量奠定了良好基础。学生在小组实验中表现出较高的参与热情,大多数能够按照规范完成温度测量任务,但在读数时仍有个别学生存在俯视或仰视的现象,说明“视线与液面相平”这一细节需要在今后的教学中反复强调和训练。体温计“缩口”原理的讲解配合实物展示取得了较好的效果,学生能准确解释甩动的原因,体现了抽象思维能力的提升。值得改进的是,实验时间略显紧张,部分小组未能充分展开误差分析讨论,建议今后可适当延长探究环节或提前准备好标准化的实验记录模板以提高效率。总体而言,本节课较好地实现了知识传授与能力培养的统一,学生不仅掌握了温度测量的基本技能,更体验到了科学探究的乐趣与严谨性。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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