资源简介

(共24张PPT)
人教鄂教版五年级上
《烧水中的热传递》
烧水时。壶将热传递给了水。
壶中的水会全部变热。
提出和聚焦问题
水的传热方式与
固体的传热方式
一样吗？
研究水的传热方式
水的流动和热传递的过程都不容易
看到。怎样看到水的传热过程呢？
观察烧水翻滚现象实验
实验设计
火柴
木屑
酒精灯，
石棉网
烧杯
研究水的传热方式
木屑动起来了 （实验视频）
实验1：观察水翻滚现象
①将烧杯中装
入大半杯水
②将木屑放入水中
④点燃酒精灯
给水加热
③将烧杯放到
石棉网上
观察时要注意距离
用酒精灯外焰加热
用酒精灯给水加热时，
飘在水面上的木屑
开始逐渐向上移动
并重复这种上下的
移动直到水沸腾
实验观察现象
做一做回形管实验
实验演示视频
研究水的传热方式
给水加热时，水为什么不停地上下流动呢？
热水和冷水同时放入温水中
实验材料
将热水和冷水同时放入室温水中
热水、冷水和温水
都是无色、无味、
透明的，放到一起
怎样才能区分开来
热水染成红色 冷水染成蓝色。
实验2
将热水和冷水同时放入室温水中
实验探究
实验方法
将水槽中装入室温水
①
将染色的热水和冷水
同时放入水槽中
②
③
记录观察现象
热水
冷水
将热水和冷水同时放入室温水中
实验探究
实验现象
热水袋浮在室
温水的水面上
说明热水袋
比较轻！
冷水沉在室
温水的水底
说明它比较重
根据实验现象，分析水是怎样传递热的。
空气和水一样具有流动性
空气和水一样具有流动性，空气与水传递热的
方式相似吗？提出自己的观点。
水、空气都是流体，受热不均匀时，
冷热部分发生相对流动，依靠热对
流传热；靠热传导传递的热量很少
暖气变暖屋里过程
想一想：暖气片为什么要
安装在房屋墙壁的下方 ？
画一画暖气使整个房间变暖的过程，
解释其中的原因。
暖气片装在墙下方：方便热空气上升，
形成空气对流，把全屋烘热。如果装
在高处，热空气一直停在房顶，房间
低处不容易暖和。
空气的热对流
有趣的热对流实验
扩展活动
将不同温度的水混合在一起时，
会观察到什么现象？
同学们！你能
解释其中的原
因吗？
实验3：混合热水和冷水
将不同温度的
水混合在一起时，
会发生什么现象
实验材料
扩展活动
实验3：混合热水和冷水
实 验 过 程
①将热水和冷水分别
装满杯，并染色
要先给热水杯盖上
塑料片，再将热水
杯口朝下倒立将冷水杯
倒扣在热水杯上，注意
上下杯口要对准。
第一步：热水在上，冷水在下
扩展活动
实验3：混合热水和冷水
实 验 过 程
第二步：冷水在上，热水在下
扩展活动
热水杯在上，
冷水杯在下
实验3：混合热水和冷水
实验现象
冷水杯在上，
热水杯在下
两杯水接触时，仍是热水在上，
冷水在下，没有明显变化。
下边热水迅速上升，上边冷水迅
速下降，最后两杯水混合在一起
扩展活动
关于热对流
根据实验现象
说一说，水是
怎样传递热的？
当水的温度上下分布不均匀时，
下面较热的水和上面较冷的水
之间会发生循环流动，使水的
温度逐渐均匀。
这种热传递的方式叫作热对流。
扩展活动
有趣的热对流实验
有趣的热对流实验 （演示视频）
扩展活动
水是怎样热起来的
板书设计
一、热对流
底部水受热 → 体积膨胀、密度变小 → 上升
上部冷水 → 密度大 → 下沉
循环流动 = 热对流
二、对流是液体和气体的主要传热方式
水 → 对流
空气 → 对流
三、生活应用
暖气片安装在墙壁下方
→ 热空气上升，冷空气下沉，形成循环
布置作业
同学们用热对流
现象解释一下
保温瓶保温原理！《水是怎样热起来的》教学设计
年级册别 五年级上册 学科 科学
教材版本 人教人鄂版 单元 第3单元
课题 水是怎样热起来的
授课类型 新授课+探究课 课时 1课时
项目 内容
教材分析 本课是人教人鄂版五年级上册第三单元第二课，紧承上一课"热传导"的内容，进一步探究热在液体中的传递方式——热对流。教材以"壶将热传递给水，水是怎样热起来的"为导入，引导学生思考水被加热时的传热过程。教材设计了两个递进式实验：一是"如何看到水的传热过程"，引导学生思考让水的热传递过程"可见"的方法；二是"给水加热时水为什么不停上下流动"，引导学生观察和解释对流现象。教材还进一步拓展到空气的传热方式，以及暖气片安装位置等生活应用，体现了从液体到气体、从课堂到生活的教学逻辑。
学情分析 学生在上一课已经掌握了热传导的概念，知道了热在固体中的传递方式。对于水被加热的现象，学生在生活中有丰富的经验（烧开水、煮汤等），但对于水内部的对流运动缺乏科学认识。五年级学生具有一定的实验设计能力，能在教师引导下设计"让不可见现象可见"的实验方案。对于对流概念的理解需要借助可视化的实验手段，如在水中加入示踪物（如茶叶末、高锰酸钾等），这对于学生的观察能力和推理能力都是很好的锻炼。
目标维度 具体目标
科学观念 知道热在液体中主要通过热对流的方式传递；理解水被加热时，底部的水受热上升、上部较冷的水下沉，形成循环流动（对流）；了解空气的传热方式与水相似，也以对流为主。
科学思维 能设计实验让水的热传递过程"可见"；能通过观察对流现象推理水传递热的过程和规律；能类比推理空气与水的传热方式是否相似。
探究实践 能设计并实施观察水中热传递的实验方案（如加入茶叶末、高锰酸钾等示踪物）；能描述对流现象并用科学语言解释；能画出暖气使房间变暖的示意图。
态度责任 在实验设计中培养创新思维和实事求是的态度；能运用所学知识解释生活中的热对流现象；在小组合作中培养交流协作能力。
类型 内容描述
教学重点 1. 认识热对流现象——水被加热时，底部热水上升、上部冷水下沉，形成循环流动； 2. 理解对流是热在液体和气体中的主要传递方式； 3. 能解释生活中热对流的应用（如暖气片的安装位置）。
教学难点 1. 设计实验让水的热传递过程"可见"，培养实验设计能力； 2. 从观察到的对流现象推理水传递热的过程，建立对流概念； 3. 理解热对流的本质：热水密度小上升，冷水密度大下沉，形成循环。
类别 详细内容
教学方法 实验探究法、问题驱动法、类比推理法、小组讨论法、图示表达法。采用"问题导入→实验设计→观察分析→概念建构→类比迁移→应用实践"的教学路径，让学生在探究中逐步理解对流的概念和规律。
教具准备 教师准备：透明玻璃烧杯（大）、酒精灯、三脚架、石棉网、茶叶末（或高锰酸钾颗粒）、红蓝食用色素、热水和冷水、多媒体课件（对流过程动画、暖气片安装图、房间空气对流示意图）。 学生分组材料（每组）：透明烧杯1个、酒精灯1个、三脚架1个、石棉网1块、茶叶末少许、火柴、记录单、彩色笔（画对流图用）。
教学环节 时间 教师活动与学生活动 设计意图 评价要点
一、热身导入 5分钟 【教师活动】 1. 回顾上节课内容："热在固体中怎样传递？（热传导）壶底被火加热后，热沿着壶身传到了各处。" 2. 出示装有水的壶，提问："壶将热传递给了水，壶底的水先热起来。可是，水不像壶是固体，水是会流动的——水是怎样整个热起来的呢？" 3. 请学生猜测并说明理由。 4. 揭示课题："今天我们来探究水是怎样热起来的。" 【学生活动】 1. 回顾热传导的概念。 2. 思考水被加热的过程，提出猜想（如"热水往上走""水在翻动"等）。 3. 明确本课探究主题。 从已有知识（热传导）自然过渡到新内容（对流），建立知识联系；用问题激发认知冲突。 知识迁移能力、猜想合理性
二、讲授新知 15分钟 【教师活动】 实验一：让水的热传递过程"可见" 1. 提问："水是透明的，我们怎样才能看到水在加热时的运动情况？" 2. 引导学生思考方法： "能否在水中放一些小颗粒来帮助我们观察水的流动？" "用茶叶末、小米粒等可以吗？" 3. 确定实验方案：在烧杯底部撒少许茶叶末，用酒精灯加热杯底，观察茶叶末的运动。 实验二：观察对流现象 4. 演示并讲解实验步骤： ① 在透明烧杯中装入约2/3的水； ② 在水底均匀撒入少许茶叶末； ③ 将烧杯放在三脚架上的石棉网上，用酒精灯加热杯底中央； ④ 仔细观察茶叶末的运动方向和路径。 5. 引导观察与讨论： "茶叶末在加热处怎样运动？（上升）" "到了水面后又怎样运动？（向四周散开，然后下沉）" "形成了什么样的运动路线？（环形/循环）" 6. 总结概念：底部的水受热后体积膨胀、密度变小，向上运动；上部较冷的水密度大，向下运动填补，形成循环流动，这就是热对流。热对流是热在液体中的主要传递方式。 【学生活动】 1. 思考如何让不可见的水的运动"可见"，提出方案。 2. 分组进行加热实验，仔细观察并记录茶叶末的运动路径。 3. 用箭头在记录单上画出水的流动方向。 4. 讨论对流现象的本质原因。 将"不可见"变为"可见"，培养学生实验设计能力；茶叶末示踪法直观呈现对流过程。 实验设计能力、观察描述准确性、对流概念理解
三、实践操作 12分钟 【教师活动】 1. 组织"颜色追踪对流"实验： ① 在透明容器底部放入一小块蓝色冷水冰块（用蓝色素冻制）； ② 从上方缓慢倒入温水； ③ 观察蓝色冷水团的运动（下沉到底部再扩散）。 或者： ① 在烧杯底部中央放一小粒高锰酸钾； ② 缓慢注入清水（不要搅动）； ③ 从底部中央用酒精灯加热； ④ 观察紫色高锰酸钾溶解后的运动路径。 2. 引导各组用彩色笔在记录单上画出水对流的完整路径： 底部中央加热→热水上升→到顶面向四周→遇冷下沉→到底部中央→再上升…… 3. 提问总结："水是怎样传递热的？" 【学生活动】 1. 分组进行示踪实验，仔细观察现象。 2. 用箭头在记录单上完整画出对流循环路径。 3. 用自己的语言描述对流过程。 4. 总结水传递热的方式。 多种示踪方法加深对对流的理解；画图活动将观察转化为可视化表达。 实验操作规范性、对流路径图准确性、语言描述能力
四、拓展提升 5分钟 【教师活动】 1. 提问："空气和水一样也会流动，空气的传热方式与水相似吗？" 2. 引导类比推理： "如果我们在房间里点燃一支香，烟会怎样流动？" "空调冷风从上往下吹，暖气从下往上热——这是为什么？" 3. 展示暖气片图片，提问："暖气片为什么要安装在墙壁下方？如果装在上方会怎样？" 4. 组织画图活动：画一幅"暖气使房间变暖"的示意图，用箭头标出空气流动方向。 5. 小结：空气中也存在对流，热空气上升、冷空气下沉，形成循环流动，使整个房间变暖。 【学生活动】 1. 类比水和空气的性质，推理空气的传热方式。 2. 讨论暖气片的安装位置原理。 3. 画图表示暖气使房间变暖的空气对流过程。 从液体到气体的类比迁移，拓展对流概念的应用范围；画图活动培养科学表达能力。 类比推理能力、示意图准确性
五、课堂小结 3分钟 【教师活动】 1. 引导回顾："今天我们学习了水是怎样热起来的？" 2. 总结要点： · 热对流：液体（或气体）受热后，热的部分上升、冷的部分下沉，形成循环流动； · 对流是热在液体和气体中的主要传递方式； · 生活中的应用：暖气片安装在下方、煮粥时要搅拌等。 3. 对比热传导与热对流的区别。 【学生活动】 1. 回顾对流的概念和实验现象。 2. 对比热传导和热对流的异同。 3. 记录本课核心知识。 系统梳理知识，对比辨析强化理解。 知识归纳完整性、概念辨析准确性
作业类型 作业内容 评价标准
观察记录 观察家中烧水或煮汤的过程，记录水加热时的现象（水面翻动、蒸汽上升等），用文字或图画描述水内部的对流过程。思考：煮粥时为什么要不断搅拌？ 观察仔细、描述准确，能联系对流原理解释搅拌的原因。
画图作业 画一幅"暖气使房间变暖"的示意图。要求：画出暖气片位置、空气流动方向（用红色箭头表示热空气、蓝色箭头表示冷空气），标注"热空气上升""冷空气下沉"。 示意图科学准确、箭头方向正确、标注完整清晰。
板书设计
水是怎样热起来的 一、热对流 底部水受热 → 体积膨胀、密度变小 → 上升 上部冷水 → 密度大 → 下沉 循环流动 = 热对流 二、对流是液体和气体的主要传热方式 水 → 对流 空气 → 对流 三、生活应用 暖气片安装在墙壁下方 → 热空气上升，冷空气下沉，形成循环
反思维度 反思内容
成功之处 1. 从"固体靠传导"自然过渡到"液体靠什么"，知识衔接流畅，学生能迅速进入探究状态；2. 用"怎样让水的热传递过程可见"这一问题驱动实验设计，培养了学生的实验设计能力，体现了"做中学"理念；3. 茶叶末示踪法效果明显，学生能清晰观察到对流循环，将抽象概念转化为直观现象；4. 暖气片安装位置的讨论将课堂知识与家庭生活紧密联系起来，激发了学生用科学解释生活的兴趣。
不足之处 1. 对流实验中茶叶末的用量较难把控，过多会导致水浑浊看不清运动，过少则示踪效果不明显，后续可提前试验最佳用量；2. 部分学生对"密度"概念理解困难，"热水密度小所以上升"的因果解释需要更通俗的辅助说明；3. 空气对流较为抽象，仅靠画图活动部分学生仍难以建立清晰的空气循环图景，后续可考虑增加烟雾对流演示实验。

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