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7. 热辐射
课题 7. 热辐射 课时 2课时
核心概念 4.能的转化与能量守恒；跨学科概念：物质与能量、系统与模型。 学习内容与要求 知道热辐射无须接触或借助流体；比较颜色吸热能力，了解凹面镜会聚太阳能，综合比较三种传热方式。
教学目标 科学观念：知道物体可通过热辐射向外传热，热辐射无须直接接触或借助流体；知道黑色表面通常吸热较强。 科学思维：能用温度数据比较黑白表面吸热，分析凹面镜会聚光能并转化为热能，比较三种传热方式。 探究实践：能设计黑白纸袋公平实验，制作简易太阳能灶并测试影响加热效果的因素。 态度责任：认识太阳能利用价值，遵守阳光聚焦和剪切安全规则，形成节能环保意识。
重点 理解热辐射特点，探究表面颜色对吸热的影响。 难点 区分热辐射与光照、温度感觉；在实际情境中识别多种传热方式同时存在。
教学准备 教师：篝火、电烤箱、晒太阳图片，红外体温计或热成像资料，凹面镜示意。 学生：同样大小黑白纸袋、温度计、支架、秒表、易拉罐材料或安全替代材料、黑色小容器、记录单。
教学思路 第一课时从隔空感热引出热辐射，设计黑白纸袋实验，分析颜色和吸热。第二课时了解凹面镜点燃圣火的原理，制作简易太阳能灶，比较朝向、焦点和容器颜色，再用休息站情境综合识别传导、对流和辐射。
核心问题/整合内容 核心问题：没有接触和流体循环，热怎样从太阳或火源传来？怎样提高或减少热辐射的吸收？ 整合内容：能源教育（太阳能）、地理（沙漠服装与屋顶）、工程制作、数学（温升比较）。
第1课时 认识热辐射，探究颜色与吸热
本课时核心问题：太阳和篝火的热没有接触身体，为什么能传来？
教学环节 教学活动 二次备课
一、隔空感热，比较方式 【教师活动与语言】 师：站在篝火旁、打开烤箱门、晒太阳时，热怎样到达身体？与金属勺传热和水循环有何不同？ 师：请围绕“无接触传热”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：没有直接接触，也不一定靠空气流动。 生：太阳隔着太空也能把热传到地球。 【学生活动组织】 对三个情境按“是否接触、是否需要流体”分类。 建立热辐射初步定义。 小组把关键证据记录在“三种情境比较表”中，准备在全班交流。 【设计意图】通过排除比较凸显热辐射的独特条件。
二、提出假设，设计黑白实验 【教师活动与语言】 师：黑纸袋和白纸袋放在同一阳光下，哪支温度计升温快？怎样保证公平？ 师：请围绕“表面颜色与吸热”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：黑色可能升温快。 生：纸袋大小、温度计、位置、初温和时间相同。 【学生活动组织】 列出控制变量和测量间隔。 预测温度变化并说明理由。 小组把关键证据记录在“黑白纸袋方案”中，准备在全班交流。 【设计意图】把生活经验转化为可量化验证的假设。
三、连续测量，绘制数据 【教师活动与语言】 师：每隔几分钟读数时，怎样避免影子遮挡或位置变化？ 师：请围绕“温升与吸热能力”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：固定纸袋和温度计，读数动作要快。 生：记录环境变化，如云遮太阳。 【学生活动组织】 同步开始，连续记录10—15分钟。 计算温升并绘制简易折线或柱状图。 小组把关键证据记录在“吸热温度表”中，准备在全班交流。 安全提醒：温度计轻拿轻放；避免长时间暴晒皮肤。 【设计意图】用时间序列数据而非瞬时触感支持结论。
四、分析条件，谨慎归纳 【教师活动与语言】 师：若某组白袋温度更高，是否说明规律错误？还要检查哪些条件？ 师：请围绕“黑色吸热较强的条件”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：可能位置、初温、光照或温度计不同。 生：应看多数重复数据并检查异常。 【学生活动组织】 汇总全班数据，标出异常组。 形成“其他条件相同时，黑色通常吸热较强”的结论。 小组把关键证据记录在“全班数据汇总”中，准备在全班交流。 【设计意图】培养基于重复数据和条件化表达的科学态度。
五、生活解释，调节辐射 【教师活动与语言】 师：沙漠地区白色长袍、屋顶绿植和屋顶水池分别怎样减少受热？ 师：请围绕“衣着与屋顶”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：白色反射较多辐射。 生：绿植遮阴和蒸腾，水吸热后温升较慢。 【学生活动组织】 为夏季校服或屋顶降温提出方案。 指出其中可能同时涉及多种传热方式。 小组把关键证据记录在“降温方案卡”中，准备在全班交流。 【设计意图】把单一规律放入复杂生活系统中综合分析。
第2课时 利用凹面反射太阳能，比较三种传热方式
本课时核心问题：怎样把分散的太阳能集中起来加热物体？
教学环节 教学活动 二次备课
一、科学情境，分析会聚 【教师活动与语言】 师：凹面镜为什么能点燃火炬？焦点处发生了怎样的能量变化？ 师：请围绕“奥运圣火与凹面镜”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：弧形表面把平行太阳光反射并会聚。 生：光能集中并转化为热能，温度升高。 【学生活动组织】 阅读圣火采集资料，补画光线。 标出焦点和安全区域。 小组把关键证据记录在“凹面镜会聚图”中，准备在全班交流。 【设计意图】把光反射知识与热辐射、能量转化联系起来。
二、设计太阳能灶，确定标准 【教师活动与语言】 师：怎样让反射面、盛水器和太阳方向配合？怎样比较加热快慢？ 师：请围绕“集热装置”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：让光斑集中在黑色盛水器上。 生：测相同水量在相同时间的温升。 【学生活动组织】 画装置图，列出朝向、焦点、容器颜色和保温条件。 制定温升和稳定性标准。 小组把关键证据记录在“太阳能灶设计图”中，准备在全班交流。 安全提醒：不得用聚光装置对人、易燃物或车辆；剪切易拉罐由教师处理或用安全替代材料。 【设计意图】在制作前把原理转化为结构关系和可测指标。
三、制作测试，记录温升 【教师活动与语言】 师：光斑偏离容器或温升慢时，先调哪个变量？ 师：请围绕“太阳能集热效果”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：先调装置朝向和焦点位置。 生：再检查反射面形状、容器颜色和散热。 【学生活动组织】 制作简易太阳能灶，加入少量等温水。 定时测温并记录天气、光斑位置。 小组把关键证据记录在“太阳能灶测试表”中，准备在全班交流。 【设计意图】通过真实性能测试连接设计、证据和改进。
四、改进方案，解释取舍 【教师活动与语言】 师：怎样使水热得更快？反射面越大、焦点越集中是否总是越好？ 师：请围绕“加热速度与安全”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：可增大反射面积、用黑色容器、减少散热。 生：过度聚焦会烫伤或引燃，必须限制和防护。 【学生活动组织】 只选一个因素改进并复测。 用数据评价改进是否有效。 小组把关键证据记录在“改进前后对比”中，准备在全班交流。 【设计意图】引导学生在效果与安全之间进行工程权衡。
五、综合分类，建构体系 【教师活动与语言】 师：休息站中电暖器、热空气循环、热水杯和人体受热分别有哪些传热方式？ 师：请围绕“传导、对流、辐射”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：杯壁传热有传导，空气流动有对流，暖器隔空发热有辐射。 生：实际情境常同时存在两三种方式。 【学生活动组织】 填写三种方式比较表。 用一个真实场景标注多种传热路径。 小组把关键证据记录在“三种传热比较表”中，准备在全班交流。 【设计意图】把分课知识结构化，形成可迁移的热传递体系。
课堂练习
1. 太阳把热传到地球，主要说明热辐射（ ）。A.必须接触 B.必须有空气 C.可以不借助介质 D.只在固体中发生
2. 黑白纸袋实验中必须保持哪些条件相同？至少写三项。
3. 为什么夏天穿浅色衣服通常较凉快？
4. 凹面镜怎样帮助太阳能灶加热？
5. 列举一个同时包含热传导、热对流和热辐射的场景并说明。
参考答案：1.C；2.纸袋大小材质、温度计、位置、初温、光照时间等；3.浅色表面通常反射较多热辐射、吸收较少；4.把较分散的太阳光反射并会聚到容器附近，使能量集中；5.如烧水：火焰向锅辐射、锅把热传给水、热水形成对流。
板书设计 7. 热辐射 特点：无须接触或借助流体；所有物体都可辐射热 其他条件相同：黑色通常吸热强，浅色反射多 凹面镜：反射会聚→光能集中→热能 实际传热：传导＋对流＋辐射常同时存在
教学反思

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