【AI赋能】2.6《热对流》课件(18张PPT)+教学设计+同步练习+逐字稿+视频素材

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【AI赋能】2.6《热对流》课件(18张PPT)+教学设计+同步练习+逐字稿+视频素材

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(共18张PPT)
热对流
第二单元 热传递
苏教版(新教材)五年级
上
第6课
课堂导入
请大家观察下面两个空气流动的实验图,回忆并在小组内描述冷热空气是如何流动的。
课堂导入
请大家观看两个视频《转动的纸蛇》《模拟风的形成》,思考并在小组内交流:
视频中,我们发现,热空气和冷空气混合在一起,热空气上升,冷空气下降。
热在水中的传递方式与热在空气中的传递方式是否相似呢?
热空气上升小实验——转动的纸蛇
课堂导入
请大家观看两个视频《转动的纸蛇》《模拟风的形成》,思考并在小组内交流:
视频中,我们发现,热空气和冷空气混合在一起,热空气上升,冷空气下降。
热在水中的传递方式与热在空气中的传递方式是否相似呢?
热空气上升小实验——模拟风的形成
探究新知
1.探究热在水中的传递规律。
(1)分组实验观察,总结规律。
● 问题:热在水中是怎样传递的?
● 假设:_____________________________________
● 实验设计:
1. 把两个灌满水的回形管固定在铁架台的两侧。
2. 分别在回形管的管口加入几滴染色水。
3. 用酒精灯加热一个回形管的左下角。
4. 观察两个回形管内水的流动有什么不同,以及每管水的颜色是怎样变化的。
● 实验现象:__________________________________
__________________________________
● 实验结论:___________________________________
水受热后会发生流动,依靠水的流动传递热量。
被酒精灯加热的回形管中紫色染色水循环流动,
另一个没有加热的回形管染色水基本静止不动。
热水上升、冷水下降,形成循环流动来传递热量。
探究新知
知识归纳:
液体或气体中,较热的部分上升,较冷的部分下降,通过循环流动使温度趋于均匀,这种传热方式叫作热对流。
探究新知
(1)看下面两名同学设计的实验,先猜测他们的假设是什么,再点评他们的实验。
2.运用热对流解释现象
乐乐:用注射器抽取染色的热水,将针头插入冷水杯底部后注入热水,观察热水的流动和整杯水的颜色变化。
假设:热水比冷水轻,热水会向上流动,冷水向下流动,以此发生热对流。
实验点评:
优点:把染色热水从冷水底部注入,染色可以直观看清水的流动,方便观察对流现象,实验设计简单易操作。
不足:热水和冷水温差如果不大,现象会不明显;烧杯敞口,热水会和空气发生热传递,对实验结果有一点干扰。
探究新知
(1)看下面两名同学设计的实验,先猜测他们的假设是什么,再点评他们的实验。
2.运用热对流解释现象
阳阳:将染色的冰块放入常温水中,观察冰块熔化后的现象。
假设:冰块熔化后的冷水会向下流动,能观察到冷水下沉的对流现象。
实验点评:
优点:用染色冰块,冰块熔化后的冷水带有颜色,可以直观看到冷水的流动路径,材料简单,操作方便。
不足:冰块会漂浮在水面,熔化位置在水面附近;冰块自身熔化吸热,会同时改变周围水温,会对实验观察造成一定干扰。
探究新知
(2)利用学过的知识解释下面的现象,并把冷热对流的过程在
图中画出来。
太阳能热水器的储水箱为什么安装在上方?
储水箱装在上方,是利用水的热对流原理。
真空管里的水被太阳照射受热后,热水变轻向上流,进入上方储水箱;储水箱里温度较低的冷水向下流入真空管继续加热。 这样不用水泵,依靠冷热对流就能不断循环,把整箱水加热。
如果储水箱放在下方,热水无法自然向上流动,就不能形成有效对流循环。
冷水
热水
探究新知
(2)利用学过的知识解释下面的现象,并把冷热对流的过程在
图中画出来。
水壶里的水是如何热起来的?
水壶中的水,是利用水的热对流原理,让整壶水热起来的。
水壶底部先被火焰加热,底部的水受热后向上流动;壶上方的水温度低、冷水向下沉降。
冷水热水不断循环流动,发生热对流,整壶水就慢慢变热,直至烧开。
同时火焰的热量先通过热传导传给壶底金属,再传递给接触壶底的水。。
冷水
下降
热水
上升
探究新知
(2)利用学过的知识解释下面的现象,并把冷热对流的过程在
图中画出来。
暖气装置是怎样使房间暖和起来的?
屋里的空气,形成热对流,使整间屋变得暖和。
暖气片先把周围的空气加热,受热的空气变轻向上上升;
房间里温度低的冷空气向下流过来靠近暖气片。
冷热空气不断循环流动,发生空气的热对流,让整个房间的空气逐步变暖。
冷水
热水
热空气
上升
冷空气
下降
冷空气
下降
探究新知
3.阅读下面的操作步骤,在小组内交流:如何利用身边的材料制作一个简易的走马灯。
1. 在一个纸杯的侧面开两个稍大的口,将蜡烛固定在杯底。
2. 在另一个纸杯的侧面开多个直角扇叶窗。
3. 在开直角扇叶窗的纸杯杯底穿一根细绳,用牙签固定。
4. 将两个纸杯口对口用胶带黏合。
5. 点燃蜡烛,手提细绳,走马灯就转起来了。
一、选择题
1. 下列传热方式属于热对流的是( )
A. 手摸热水杯感觉烫
B. 暖气片让整间屋子变暖
C. 铁锅把火的热量传给菜
2. 冬天暖气片一般安装在室内地面附近,主要原因是( )
A. 方便安装维修
B. 节省摆放空间
C.热空气上升,冷空气下沉,形成对流取暖
课堂练习
B
C
二、判断题(对的打√,错的打 ×)
1. 热对流只会发生在水中,空气中不会出现热对流。( )
2. 热水密度比冷水小,因此热水会向上运动。( )
3. 把染色冰块放入清水,冰块融化后的冷水会向下沉降。( )
4. 走马灯旋转是固体热传导产生的动力。( )
5. 烧水时,热量先通过热传导传给壶底,再通过热对流传递整壶水。( )
6. 风的形成是冷热空气发生热对流造成的。( )
课堂练习
√
×
√
√
×
√
课堂小结
小朋友们,通过今天的学习,你有哪些收获呢?
作业布置
利用家中纸杯、小蜡烛、细线独立完成简易走马灯制作,观察旋转现象,并向家人讲解走马灯背后的热对流原理,下节课带来作品分享。
板书设计
第 6 课 热对流
规律:液体、气体 热升冷降,循环流动传热
定义:冷热流体循环均匀传热→热对流
应用:烧水、暖气片、太阳能、走马灯、风的形成
课后反思
本节课以趣味实验贯穿全程,学生能直观感知冷热流体流动规律,自主归纳热对流概念,多数学生可独立解释生活对流现象。分组水实验操作中,少数学生酒精灯使用不规范,后续需提前强化安全操作示范。评析对比实验环节学生思辨积极性高,但语言表述不够严谨。下次教学可增加画图任务,让学生绘制冷热循环路径,深化模型认知,同时预留更多时间让学生展示自制走马灯。小学科学苏教版(新教材)五年级上册
第二单元第6课《热对流》教学设计
一、基本信息
学科:小学科学
年级:五年级上册
课时:第二单元第 6 课《热对流》
授课时长:40 分钟
教材版本:苏教版新教材
二、教学目标
(一)科学观念
1.知道热对流是液体、气体独有的传热方式;理解受热的液体、气体变轻上升,冷的液体、气体较重下降,通过循环流动传递热量。
2.能用热对流原理解释烧水、暖气片供暖、太阳能热水器、走马灯、风的形成等生活与实验现象。
3.区分热传导与热对流,明白固体依靠热传导传热,气体、液体主要依靠热对流传热。
(二)科学思维
1.能基于纸蛇转动、冷热瓶烟雾流动等实验现象,推理冷热空气的流动规律,类比推测水中热传递方式。
2.对比分析乐乐、阳阳两组水对流实验的优缺点,辩证评价实验设计,优化观察对流现象的方法。
3.结合生活实物,绘制冷热流体循环路径,建立 “冷热循环 — 热量传递” 的模型思维。
(三)探究实践
1.分组完成回形管水对流对比实验,规范操作酒精灯、染色水,准确记录实验现象并归纳实验结论。
2.独立设计简易水对流小实验,能说出实验假设、操作步骤、预期现象。
3.利用纸杯、蜡烛、细绳等生活材料动手制作走马灯,操作并解释走马灯旋转的对流原理。
4.小组合作交流风的形成、纸蛇转动实验现象,完整描述冷热空气循环流动过程。
(四)态度责任
1.实验过程中规范使用酒精灯,树立安全实验意识,养成细致观察、如实记录的探究习惯。
2.感受热对流在生活中的广泛应用,体会科学原理服务生活,激发主动观察身边热现象的兴趣。
3.小组合作探究时乐于分享观点、倾听他人想法,客观评价同伴实验设计,培养合作与理性批判精神。
三、教学重难点
教学重点
理解热对流的定义,掌握液体、气体中热传递 “热升冷降、循环流动” 的核心规律,能用原理解释常见生活现象。
教学难点
通过水中对流实验推理对流规律;区分热传导与热对流,清晰梳理生活现象中双重传热过程(如烧水先传导壶底,再对流加热整壶水)。
四、教学准备
教师演示器材
冷热玻璃瓶、烟雾、玻璃片、塑料瓶蜡烛风形成演示装置、回形管、铁架台、酒精灯、紫色染色水、太阳能热水器实物图、烧水壶、暖气片图片、走马灯成品。
学生分组器材
纸杯、蜡烛、牙签、细绳、胶带、烧杯、注射器、染色热水、染色冰块、清水、记录单。
多媒体资源
《转动的纸蛇》《模拟风的形成》两段实验视频、课堂练习题 PPT。
五、教学过程(40 分钟)
环节一:情境导入,回顾旧知,引出新课(7 分钟)
实物演示 + 视频导入(4 分钟)
教师出示冷热瓶烟雾实验装置,抽走中间玻璃片,学生直观观察烟雾流动;
随后播放两段短视频:《转动的纸蛇》《模拟风的形成》。
播放完毕后抛出小组讨论问题:视频里冷热空气混合后,出现了怎样的流动规律?
学生以四人小组交流 1 分钟,汇总发言。
教师引导总结:空气受热后变轻向上上升,冷空气较重向下沉降,冷热空气循环流动。
设问迁移,聚焦课题(3 分钟)
教师追问:空气是气体,依靠热升冷降传递热量,那水是液体,水中热量传递方式和空气是否相似?
今天我们就通过实验探究液体、气体共同的传热方式 —— 热对流,板书课题。
环节二:探究新知一:分组实验,探究水中热对流规律(13 分钟)
提出问题,做出假设(2 分钟)
出示探究问题:热在水中是怎样传递的?
组织学生结合空气对流规律大胆填写实验假设,预设学生假设:水受热后热水上升、冷水下降,通过水的流动传递热量。
讲解实验操作,明确分工(3 分钟)
教师分步讲解回形管对比实验步骤,强调酒精灯使用安全:①两支灌满清水的回形管固定在铁架台;②管口滴入等量紫色染色水;③仅加热左侧回形管左下角,右侧不加热作为对照组;④静置观察两支管子内染色水流动、水体变色情况。
小组分工:操作员、观察员、记录员、汇报员,每人各司其职。
学生分组实验,观察记录(5 分钟)
学生点燃酒精灯开展实验,教师巡视指导,提醒学生紧盯染色水运动轨迹,及时填写记录单。
实验现象要点:加热的回形管紫色染色水不断循环上下流动,整管水慢慢均匀变紫;未加热的回形管染色水几乎静止,颜色无扩散。
汇总现象,得出结论,归纳概念(3 分钟)
各小组依次汇报实验现象,教师统一总结实验结论:水受热会产生流动,依靠冷热水流循环传递热量。 顺势给出核心概念:液体或气体中,较热部分上升、较冷部分下降,依靠循环流动均匀传递温度,这种传热方式叫做热对流。教师板书核心定义。
环节三:探究新知二:对比实验评析,运用原理解释生活现象(12 分钟)
评析两组学生设计的对流实验(4 分钟)
分别出示乐乐染色热水注射器实验、阳阳染色冰块实验,先请学生猜测两人实验假设,再从优点、不足两方面小组点评。
乐乐实验假设:热水密度小于冷水,会向上流动形成对流;优点为染色热水从底部注入,流动路径直观,材料简易;不足为冷热温差小时现象模糊,敞口烧杯会与空气发生热传导干扰实验。
阳阳实验假设:冰块融化后的冷水密度大,会向下沉降;优点为染色冷水轨迹清晰,材料易得;不足为冰块漂浮水面,融化吸热改变局部水温,干扰观察。
教师小结:设计对流实验,要保证冷热流体分层清晰,减少额外热传递干扰,才能观察到明显对流。
结合实物,解释生活对流现象(6 分钟)
依次出示太阳能热水器、烧水壶、暖气片三张图片,分步引导学生用热对流完整解释传热过程。
(1)太阳能热水器:真空管中水被阳光加热,热水变轻向上流入顶部储水箱;储水箱冷水向下回流真空管持续加热,依靠自然对流循环加热整箱水,因此储水箱必须安装在上方。
(2)烧水:火焰热量先通过热传导传递给金属壶底,壶底接触的水受热上升,壶上方冷水下沉,冷热循环对流,整壶水逐步升温直至沸腾。
(3)室内暖气片:暖气片加热周边空气,热空气上升,房间上方冷空气下沉补充至暖气片旁,空气持续对流,全屋变暖,所以暖气片安装在地面低处。
动手制作简易走马灯(2 分钟)
教师分步讲解纸杯走马灯制作流程:①下纸杯侧面开口放置蜡烛;②上纸杯剪出扇叶窗口,杯底穿细绳用牙签固定;③两个纸杯口对口粘牢;④点燃蜡烛手提细绳,走马灯自动旋转。
提问思考:走马灯转动依靠什么?学生回答:蜡烛加热内部空气,热空气向上流动冲击扇叶,依靠空气热对流带动旋转。
环节四:课堂练习,巩固新知(5 分钟)
选择题两道,学生独立作答后集体订正 第 1 题:选 B 暖气片供暖(A、C 属于热传导);第 2 题:选 C 热空气上升冷空气下沉形成对流。
六道判断题,全班举手判断对错,逐题讲解理由
(1)× 空气、水中都会发生热对流;
(2)√ 热水密度更小向上运动;
(3)√ 融化冷水密度大向下沉降;
(4)× 走马灯依靠空气热对流;
(5)√ 先传导壶底,再对流加热整壶水;
(6)√ 风是冷热空气对流形成。
环节五:课堂小结 + 布置课后作业(3 分钟)
课堂小结(1 分钟)
教师引导学生梳理本节课知识脉络:先通过空气实验发现冷热气体流动规律,再用水实验得出热对流概念,利用对流解释生活设备、实验现象,学会制作走马灯。
核心记住:只有液体、气体能发生热对流,规律是热升冷降、循环传热。
作业布置(2 分钟)
课后实践作业:利用家中纸杯、小蜡烛、细线独立完成简易走马灯制作,观察旋转现象,并向家人讲解走马灯背后的热对流原理,下节课带来作品分享。
六、板书设计
第 6 课 热对流
规律:液体、气体 热升冷降,循环流动传热
定义:冷热流体循环均匀传热→热对流
应用:烧水、暖气片、太阳能、走马灯、风的形成
七、教学反思
本节课以趣味实验贯穿全程,学生能直观感知冷热流体流动规律,自主归纳热对流概念,多数学生可独立解释生活对流现象。分组水实验操作中,少数学生酒精灯使用不规范,后续需提前强化安全操作示范。评析对比实验环节学生思辨积极性高,但语言表述不够严谨。下次教学可增加画图任务,让学生绘制冷热循环路径,深化模型认知,同时预留更多时间让学生展示自制走马灯。
1 / 7小学科学苏教版(新教材)五年级上册
第二单元第6课《热对流》同步练习题
一、填空题
液体或气体中,较热的部分上升,较冷的部分下降,依靠循环流动传递热量的方式叫作________________。
空气受热后体积膨胀、质量变轻,会向________________流动;冷空气温度低、密度大,会向________________流动。
太阳能热水器的储水箱安装在真空管上方,是利用水的________________实现冷热循环加热。
水壶烧水时,壶底的热水上升,上层冷水下降,通过________________让整壶水变热。
走马灯能够转动,动力来源于蜡烛加热产生的________________向上流动推动扇叶。
二、选择题
下列传热方式属于热对流的是( )
A. 手摸热水杯感觉烫
B. 暖气片让整间屋子变暖
C. 铁锅把火的热量传给菜
冬天暖气片一般安装在室内地面附近,主要原因是( )
A. 方便安装维修
B. 节省摆放空间
C.热空气上升,冷空气下沉,形成对流取暖
做水中热对流实验时,给回形管底部加热,染色水会( )
A.向上流动,再和冷水循环
B. 只停留在加热位置不动
C. 直接沉到管子最底部
关于太阳能热水器,说法正确的是( )
A. 储水箱放在下方加热更快
B. 真空管内热水向上流入储水箱,冷水回流加热
C. 依靠热传导加热全部水
转动纸蛇实验中,纸蛇旋转的根本原因是( )
A. 火焰吹动空气
B.纸张本身受热收缩
C.热空气上升流动带动纸蛇
三、判断题(对的打√,错的打 ×)
热对流只会发生在水中,空气中不会出现热对流。( )
热水密度比冷水小,因此热水会向上运动。( )
把染色冰块放入清水,冰块融化后的冷水会向下沉降。( )
走马灯旋转是固体热传导产生的动力。( )
烧水时,热量先通过热传导传给壶底,再通过热对流传递整壶水。( )
风的形成是冷热空气发生热对流造成的。( )
四、连线题
将生活现象与对应的热对流原理连线
水壶烧水       热空气上升,全屋空气循环升温
室内暖气片取暖     热水上升、冷水下降,水中循环
走马灯转动      冷热空气对流,形成风
模拟风形成实验    蜡烛加热空气,热气流推动扇叶
五、简答题
什么是热对流?请简单写出定义。
为什么暖气片安装在地面附近,能让整个房间变暖和?
简述简易纸杯走马灯的工作原理。
太阳能热水器储水箱为什么要安装在真空管上方?如果装在下方会有什么问题?
参考答案
一、填空题
热对流
上;下
热对流
热对流
热空气
二、选择题
1.B 2.C 3.A 4.B 5.C
三、判断题
1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.√
四、连线题
水壶烧水 —— 热水上升、冷水下降,水中循环
室内暖气片取暖 —— 热空气上升,全屋空气循环升温
走马灯转动 —— 蜡烛加热空气,热气流推动扇叶
模拟风形成实验 —— 冷热空气对流,形成风
五、简答题
液体或气体中,较热的部分上升,较冷的部分下降,通过循环流动使各处温度均匀,这种传热方式叫作热对流。
暖气片加热周围冷空气,空气受热变轻向上流动;房间上方的冷空气降温后下沉,流到暖气片处再次被加热。冷热空气持续循环对流,整个房间就慢慢暖和起来。
纸杯底部蜡烛燃烧加热内部空气,热空气变轻向上流动,冲击上方纸杯的扇叶窗,推动纸杯旋转,走马灯就转动起来。
真空管里的水被阳光加热后变成热水,热水较轻向上流入上方储水箱;储水箱内的冷水较重,向下流入真空管继续加热,依靠自然对流持续循环加热整箱水。若储水箱装在下方,热水无法自然向上流动,不能形成有效冷热循环,加热效率大幅降低。
再生成一份关于《热对流》的课堂同步练习题
推荐一些关于热对流的科普视频
热对流在生活中有哪些应用?
2 / 3小学科学苏教版(新教材)五年级上册
第二单元第6课《热对流》课堂逐字稿
环节一:情境导入,回顾旧知,引出新课(7 分钟)
实物演示 + 视频导入(4 分钟)
同学们,大家请看讲台这边,这是冷热玻璃瓶烟雾实验装置,中间有一块玻璃片隔开冷热两瓶空气。 现在我慢慢抽走中间的玻璃片,请大家集中注意力,仔细观察瓶中的烟雾会出现什么样的流动情况。 烟雾的流动大家都看清楚了吗?接下来我们一起来观看两段实验视频,第一段《转动的纸蛇》,第二段《模拟风的形成》,认真观察视频里空气的变化。
两段视频播放完毕,现在请四人小组互相讨论一分钟,思考一个问题:视频里冷热空气混合在一起之后,呈现出怎样的流动规律? 时间到,哪个小组愿意先来分享你们小组讨论得出的结论? 这位同学说得很到位,还有没有小组要补充? 大家结合实验和视频观察到的现象,我们一起来总结:空气受热之后重量变轻,会向上上升;冷空气重量更大,会向下沉降,冷热空气不停循环流动。
设问迁移,聚焦课题(3 分钟)
刚刚我们研究的空气属于气体,它是依靠热空气上升、冷空气下沉的方式传递热量,那大家思考一个问题:水是液体,水中热量传递的方式,和空气是一样的吗? 带着这个疑问,今天我们就通过一系列实验,一起来探究液体、气体共同的传热方式 —— 热对流。 (板书:第 6 课 热对流)
环节二:探究新知一:分组实验,探究水中热对流规律(13 分钟)
提出问题,做出假设(2 分钟)
接下来我们进入分组实验探究环节,首先明确本次探究的核心问题:热在水中是怎样传递的? 请大家结合刚刚我们发现的空气对流规律,大胆猜想,在记录单上写下你们的实验假设。 我看大部分同学都完成假设填写了,很多同学都猜想:水受热后热水会上升、冷水会下降,依靠水自身的流动传递热量,这个猜想非常合理。
讲解实验操作,明确分工(3 分钟)
现在老师分步讲解回形管对比实验的完整操作步骤,同时重点强调酒精灯使用安全,全程不能用手触碰火焰,熄灭酒精灯要用灯帽盖灭,禁止用嘴吹。 第一步,把两支灌满清水的回形管分别固定在铁架台上; 第二步,向两支回形管管口滴入等量的紫色染色水,保证变量统一; 第三步,我们只加热左侧回形管左下角位置,右侧回形管不做任何加热处理,作为对照组; 第四步,静置不动,仔细观察两支管子内部染色水的流动轨迹、水体整体变色情况。 下面明确小组分工,每组四名同学分别为操作员、观察员、记录员、汇报员,每个人都要完成自己对应的任务,分工合作。
学生分组实验,观察记录(5 分钟)
现在大家可以有序点燃酒精灯,开始分组实验。 老师会在教室巡视指导,大家一定要紧盯染色水的运动轨迹,观察到任何变化,第一时间填写到实验记录单上。 大家注意对比两支回形管,加热的管子和不加热的管子,染色水的状态有明显区别,不要漏掉细节。
汇总现象,得出结论,归纳概念(3 分钟)
实验时间结束,请各组熄灭酒精灯,整理好实验器材。 现在请各个小组依次上台,汇报你们观察到的实验现象。 结合所有小组的汇报,我们统一梳理实验结论:水受热之后会产生流动,依靠冷热水不断循环流动来传递热量。 根据这个实验结论,我们引出本节课核心概念:液体或者气体当中,温度较高的部分上升,温度较低的部分下降,依靠流体循环流动,让整体温度变得均匀,这种传热方式就叫做热对流。 (板书:规律:液体、气体 热升冷降,循环流动传热;定义:冷热流体循环均匀传热→热对流)
环节三:探究新知二:对比实验评析,运用原理解释生活现象(12 分钟)
评析两组学生设计的对流实验(4 分钟)
这里有两位同学自主设计的对流实验,分别是乐乐的染色热水注射器实验、阳阳的染色冰块实验,大家先猜一猜,他们两个人的实验假设分别是什么? 好,现在小组讨论,分别点评这两组实验的优点和不足之处。 我们先来分析乐乐的实验,他的实验假设是热水密度小于冷水,会向上流动,从而形成对流。这个实验优点是染色热水从底部注入,水流运动路径直观清晰,使用的材料也简单容易获取;缺点是如果冷热温差比较小,对流现象会变得模糊,而且敞口烧杯会和空气产生热传导,干扰我们观察对流。 再来看阳阳的实验,他的假设是冰块融化形成的冷水密度更大,会向下沉降。优点是染色冷水下落轨迹看得很清楚,材料家家户户都有;缺点是冰块漂浮在水面,融化过程会吸收热量,改变局部水温,干扰实验观察。 综合两个实验,老师小结:我们在设计对流实验时,要保证冷热流体分层清晰,尽量减少额外热传递带来的干扰,这样才能观察到明显、准确的对流现象。
结合实物,解释生活对流现象(6 分钟)
老师这里准备了太阳能热水器、烧水壶、暖气片三张实物图片,我们结合热对流原理,一步步分析它们的传热过程。 首先看太阳能热水器:真空管里的水被太阳光加热,热水变轻向上流动,流进顶部的储水箱;储水箱里温度低的冷水会向下回流到真空管,持续被阳光加热,依靠自然对流循环加热整箱水,这也是储水箱必须安装在高处的原因。 再来看烧水:火焰产生的热量,先通过热传导传递给金属壶底,壶底接触到的水受热上升,水壶上方温度低的冷水下沉补充,冷热水持续循环对流,整壶水才会慢慢升温,直到沸腾。 最后是室内暖气片:暖气片加热周围的空气,热空气向上上升,房间上方温度低的冷空气下沉,流到暖气片旁边再次被加热,空气持续对流,整个房间就会慢慢变暖,所以暖气片都会安装在地面低处。
动手制作简易走马灯(2 分钟)
接下来我们学习简易纸杯走马灯的制作流程,大家认真记好步骤:第一步,在下纸杯侧面开出小口,用来放置蜡烛;第二步,在上纸杯剪出扇叶窗口,纸杯底部穿好细绳,用牙签固定牢固;第三步,将两个纸杯杯口对口粘贴在一起;第四步,点燃蜡烛,手提细绳,走马灯就能自动旋转。 制作完成后大家思考一个问题:走马灯能够转动依靠的是什么原理? 没错,蜡烛加热纸杯内部的空气,热空气向上流动,冲击纸杯的扇叶,依靠空气的热对流带动走马灯旋转。 (板书补充:应用:烧水、暖气片、太阳能、走马灯、风的形成)
环节四:课堂练习,巩固新知(5 分钟)
接下来我们进行课堂练习,巩固本节课学习的知识,PPT 上有两道选择题,请大家独立思考,写下答案。 两道选择题全部完成,我们统一订正,第一题正确答案是 B 暖气片供暖,A 和 C 两种现象都属于热传导;第二题选 C,热空气上升、冷空气下沉形成对流。 下面是六道判断题,我说出题目,大家举手判断对错,每一题我都会讲解判断理由。 第一题:空气、水中都会发生热对流。这句话错误,热对流只发生在液体和气体中,固体依靠热传导。 第二题:热水密度更小向上运动。这句话正确,热水变轻向上流动是对流核心规律。 第三题:融化后的冷水密度大,会向下沉降。这句话正确,冷水重量大,自然下沉。 第四题:走马灯依靠空气热对流转动。这句话错误,走马灯转动的核心就是空气热对流。 第五题:烧水时热量先传导壶底,再依靠对流加热整壶水。这句话正确,烧水同时存在热传导和热对流两种传热方式。 第六题:自然界的风,是冷热空气对流形成的。这句话正确,冷热空气循环流动就形成了风。
环节五:课堂小结 + 布置课后作业(3 分钟)
课堂小结(1 分钟)
现在我们一起来梳理本节课完整的知识脉络。 课堂一开始,我们通过空气相关实验,发现冷热气体的流动规律;之后我们开展水中对流实验,总结归纳出热对流的完整概念;接着我们运用对流原理,解释生活里各类设备、实验现象,还动手了解了走马灯的制作与原理。 请大家牢牢记住核心知识点:只有液体、气体能够产生热对流,核心规律就是热升冷降、循环传热。
作业布置(2 分钟)
最后布置今天的课后实践作业:大家回家之后,利用家里现有的纸杯、小蜡烛、细线,独立完成简易走马灯的制作。 制作完成后仔细观察走马灯旋转的现象,并且向家里的家人完整讲解走马灯背后的热对流科学原理。 下节课上课,请大家把自己制作的走马灯带到课堂,我们统一展示分享。
今天的课就上到这里,下课。

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