2021新苏教版五年级科学上册2.2《热对流》教案+课件+练习.zip

苏教版科学五年级上苏教版科学五年级上 2.22.2热对流热对流教学设计教学设计 课题 热对流单元 2 学科科学年级 5 教材 分析 本课着重探究的是液体和气体的热传递方式对流。液体或气体中较热部分和较冷部分 之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程叫对流，即流体(气体或液体)通过自身各部分的 宏观流动实现热量传递的过程。对流产生的原因在于物质的热胀冷缩，流体受热后体积变 大，质量不变，密度变小，在浮力作用下向上浮起，温度低的流体密度较大，向下流动。 教学内容包括四个部分:第一部分是复习导入，让学生用上节课热传导的原理来分析热在水 中是如何传递的，引发学生思维冲突，聚焦对流现象。第二部分是探究热在水中是怎样传 递的。把木屑放入水中加热，水升温后观察木屑在水中的运动方式，借助木屑的运动方向 推测液体的流动方向，经过分析初步建立热对流的概念。第三部分是探究热在空气中是怎 样传递的，在空气中点燃一支香，用玻离罩倒扣住，观察香冒出的烟是怎样流动的，进一 步完善流体通过热对流传递热量。第四部分是使学生运用所学的知识解释生活中的热对流 现象和拓展活动，制作一个走马灯并尝试解释原理。 学情 分析 学生上一节课完成了热传导内容的学习，明白了热总是从高温处传向低温处，热量在物体 内部或两个物体之间会以传导的形式传递。由上节课的学习经验，学生会觉得液体和气体 也会是通过传导的方式传递热量。这是学习热对流这种热传递方式的一个障碍。 学生在以前学过固体和液体及气体的性质，知道液体和气体能够流动，是液体和气体区别 于固体的重要特性，这为学生解释液体和气体在传递热的过程中可能发生流动奠定了基础。 学生在日常生活中可能注意到开锅后热气向上流动、打开冰箱门冷空气会向下流向脚面的 现象，但他们往往没有认识到这是一种热传递的方式，而仅仅是热的物体和冷的物体运动 了，不知道它们在运动的过程中传递了热量同时，他们注意到的现象是一个局部，要么 是上升、要么是下降，而没有注意到或者说无法观察到高温流体上升会伴随着低温流体下 降，低温流体下降会伴随着高温流体上升。 由于日常生活中常见的流体大多是均质的，加之发生热对流时流体流动的速度较慢，学生 较难观察到其流动情况，因此，应该在流体中添加悬浮颗粒，借助悬浮颗粒的运动情况判 定流体的流动情况。借助加入附加介质，观察物质的变化情况，是科学实验中经常用到的 观察方法，在教学中应该渗透这种意识，以培养学生设计实验的能力，提高自主探究水平。 学习 目标 在观察液体和气体受热流动轨迹的过程中，归纳热对流的概念。 能运用热对流知识解释走马灯转动的原因。 利用常见材料合作完成走马灯的制作，并确保走马灯能正常使用。 重点知道热在气体和液体中传递的主要方式是热对流。 难点做热在水中和空气中传递的实验，从而理解对流现象。 教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图 导入新课1、知识回顾：什么是热传导？ 明确：热可以从物体的某一部分传递到另一 部分，也可以通过接触，从一个物体传递给另一 回答引出热对流话题 个物体，这种传热方式叫作热传导。热传导时， 热总是从温度较高处传到温度较低处。 2、如果把小鱼放在装有水的试管中，用酒精灯在 试管的上端加热，小鱼会烫死吗？ 明确：水的热传导能力比较差，尽管是试管 上部温度很高，但试管底部的温度变化不大，所 以小鱼仍然活着。 3、这与生活中水能烧开是不是矛盾？今天，我们 来学习另一种热的传递方式热对流。 观察实验 思考 讲授新课一、认识热对流现象 将一小瓶红色热水放到冷水里，会出现什么现 象？ 1、实验材料： 水槽、小广口瓶、色素、滴管、 热水、冷水 2、实验步骤 先把装满热水（加色素）的广口瓶放在水槽底 部，用玻璃片盖好，用手压好玻璃片 然后慢慢加入冷水，待水静止后，把玻璃片轻 轻拿走 观察发生的现象 3、温馨提示 玻璃广口瓶，其质量大，容易沉入冷水底部。 热水要染色，便于观察。 水温越高，效果越好。 从水槽侧面观察，现象会更明显。 小心热水烫伤。 4、实验现象：播放视频 红色的热水会上升，到达冷水顶部会向四周 流动，然后沿着水槽壁向下流动。这就是热对流 现象。 二、探究热对流规律 热在气体和液体中传递的主要方式是热对流。 那么，液体和气体受热流动的轨迹是怎样的呢？ （一）研究热在水中的传递 1、实验材料：细木屑、烧杯、冷水、酒精灯、三 脚架、石棉网、火柴 2、实验设计 把木屑放入水中 用酒精灯给水加热 观察木屑在水中是怎样运动的 3、演示实验 回答 认识材料 实验操作 通过视频看实 验现象 认识实验材料 设计实验 观察实验演示 观察把一小瓶红 色热水放入冷水 槽中的现象，引 发学生思考，聚 焦对流现象。 探究热在水中是 怎样传递的。 4、请你注意：实验时，要注意安全，加热过程中 只许观察、不许动手。 5、实验现象 在下图中画出热在水中的传递情况。（用蓝 色箭头表示冷水的传递方向，用红色箭头表示热 水的传递方向） 烧杯底部中间位置的木屑会上升，到达水面 处会向四周扩散，然后沿着杯壁附近下降，到达 杯底附近会再次聚向中间并上升，如此循环流动。 （二）研究热在空气中的传递 1、实验材料：火柴、 线香、玻璃罩（标本瓶） 橡皮泥 2、实验设计 用橡皮泥固定一支线香，点燃 用玻璃罩倒扣住线香 观察线香冒出的烟是怎样飘动的 3、温馨提示 线香不宜过长，3 厘米左右即可。 玻璃罩可以用实验室里的标本瓶代替。 观察线香冒出的烟的运动轨迹时，开始比较清 楚，随着烟的增多观察效果会变差，抓紧时间进 行观察。 使用线香时注意安全，不要烫到手或引起火灾。 4、观察实验现象，播放视频。 5、在下图中画出热在空气中的传递情况。（用蓝 色箭头表示冷空气的传递方向，用红色箭头表示 热空气的传递方向） 交流实验现象 认识实验材料 设计实验 看视频，观察 现象 探究热在空气中 是怎样传递的。 线香的烟会直立向上直到瓶底，然后四散向 下，接近线香燃烧处时，又向上流动。 6、以上两个实验现象有什么相同之处？ 明确：水和空气受热之后都上升，遇冷下降。 7、什么是热对流？热对流有什么特点？ 明确：液体或气体受热上升，遇冷下降，循 环流动，使冷、热液体或气体相互混合，这种传 热方式叫作热对流。热对流时，热总是由温度较 高处传到温度较低处。 三、制作会转动的走马灯 先看一段小视频。看完后，你想不想自己也 制作一个？播放视频。 1、制作材料：纸杯、蜡烛、棉线、牙签、剪刀、 双面胶 2、制作步骤 在一个纸杯的侧面开两个口，将蜡烛固定在杯 底。 在另一个纸杯的侧面开多个直角扇叶窗。 在杯底穿一根细绳，用牙签固定。 将两个纸杯口对口用双面胶黏合。 点燃蜡烛，手提细绳，走马灯就转起来了。 3、展示作品，解释走马灯旋转的原因 明确：下面纸杯里的空气被蜡烛加热，热空 气上升，推动扇叶，走马灯就转动了。 四、课堂练习 1. ( )是指依靠液体或气体本身的流动而传热的 过程。 A.热传导 B.热对流 C.热传递 2.下列现象不属于热对流的是（ ） A.旋转的走马灯 B.电暖气取暖 C.电烙铁作画 回答 总结 看视频 准备材料 制作 展示，解释 练习 对本课知识点的 生活解释和应用， 也是一个工程技 术能力的训练。 完成达标测评 3.一瓶红色热水放到冷水中，会看到的现象是（ ） A.红色的热水会上升，到达冷水顶部会向四 周流动，然后沿着水槽壁向下流动 B.冷水上升，到达顶部会向四周流动，然后沿 着水槽壁向下流动 C.红色的热水和冷水同时会上升，然后向四 周流动，沿着水槽壁向下流动 4.走马灯能旋转的原因解释正确的一项是（ ） A.空气被蜡烛加热上升，推动扇叶旋转 B.周围空气流动使走马灯旋转 C.走马灯旋转是棉线上提导致的 5.下列说法不正确的一项是（ ） A.水和空气受热之后都上升，遇冷下降 B.热对流与物质的热胀冷缩有关 C.热总是从温度低处传到温度高处 五、作业布置 想一想：家里的暖气片为什么放置在窗下？ 学以致用 课堂小结通过这节课的学习，我们在观察液体和气体 受热流动轨迹的过程中，归纳热对流的概念；能 运用热对流知识解释走马灯转动的原因；能利用 常见材料合作完成走马灯的制作，并确保走马灯 能正常使用。 总结课堂 板书板书设计 2.22.2热对流热对流练习及答案练习及答案 一、填空题一、填空题 1、液体或气体受热_，遇冷_，循环流动，使冷、热液体或气体相互_，这种传热 方式叫作_。 2、热对流时，热总是由_传到_。 二、判断题，对的打二、判断题，对的打，错的打，错的打。 1、热对流是热在气体和液体中主要传递方式。（ ） 2、热空气上升，冷空气下降，是循环流动的。（ ） 3、走马灯里的灯不加热也能旋转。（ ） 4、气体的传热方式与液体相同。（ ） 5、线香冒出的烟，其运动轨迹开始比较清楚。（ ） 6、石棉网使烧杯底部的水均匀受热，木屑不会从烧杯底部中间向上升。（ ） 三、选择题，将正确的序号填在括号内。三、选择题，将正确的序号填在括号内。 1、( )是指依靠液体或气体本身的流动而传热的过程。 A.热传导 B.热对流 C.热传递 2、下列现象不属于热对流的是（ ） A.旋转的走马灯 B.电暖气取暖 C.电烙铁作画 3、一瓶红色热水放到冷水中，会看到的现象是（ ） A.红色的热水会上升，到达冷水顶部会向四周流动，然后沿着水槽壁向下流动 B.冷水上升，到达顶部会向四周流动，然后沿着水槽壁向下流动 C.红色的热水和冷水同时会上升，然后向四周流动，沿着水槽壁向下流动 4、走马灯能旋转的原因解释正确的一项是（ ） A.空气被蜡烛加热上升，推动扇叶旋转 B.周围空气流动使走马灯旋转 C.走马灯旋转是棉线上提导致的 5、下列说法不正确的一项是（ ） A.水和空气受热之后都上升，遇冷下降 B.热对流与物质的热胀冷缩有关 C.热总是从温度低处传到温度高处 6、冬天取暖的方式有很多种，其中热传递方式是热对流的是（ ） A.热水袋取暖 B.暖风机取暖 C.晒太阳 四、连线题四、连线题 制冷空调装在高处 暖气取暖 热传导 风的形成 吹气取暖 热对流 烙饼 冷敷 五、综合题五、综合题 根据示意图，设计一个液体热对流的实验，简要记录并叙述。 1、实验器材：烧杯、锯末、_、_、_等。 2、实验步骤： （1）_。 （2）_。 （3）。 3、实验现象：_ _。 4、在图中画出热在水中的传递情况。（用蓝色箭头表示冷水的传递方向，用红色箭头表示热水的传 递方向） 5、实验结论：_。 参考答案参考答案 一、填空题一、填空题 1、上升 下降 混合 热对流 2、温度较高处 温度较低处 二、判断题二、判断题 1、 2、 3、 4、 5、 6、 三、选择题三、选择题 1、B 2、C 3、A 4、A 5、C 6、B 四、连线题四、连线题 制冷空调装在高处 暖气取暖 热传导 风的形成 吹气取暖 热对流 烙饼 冷敷 五、综合题五、综合题 1、三脚架 石棉网 酒精灯 2、（1）把木屑放入水中。 （2）用酒精灯给水加热。 （3）观察木屑在水中是怎样运动的。 3、烧杯底部中间位置的木屑会上升，到达水面处会向四周扩散，然后沿着杯壁附近下降，到达杯底 附近会再次聚向中间并上升，如此循环流动。 4、 5、在水中主要是以对流的方式传递的。 2021-2022新苏教版五年级科学上册 2.2热对流 新知导入 知识回顾：什么是热传导？ 热可以从物体的某一部分传递到另一部分，也可以通过接 触，从一个物体传递给另一个物体，这种传热方式叫作热 传导。热传导时，热总是从温度较高处传到温度较低处。 新知导入 如果把小鱼放在装有水的试管中，用酒精灯在试管的上端 加热，小鱼会烫死吗？ 水的热传导能力比较差，尽管是试管上部温度很高， 但试管底部的温度变化不大，所以小鱼仍然活着。 新知导入 这与生活中水能烧开是不是矛盾？ 今天，我们来学习另一种热的传递方式热对流。 思考 一、认识热对流现象 将一小瓶红色热水放到冷水里，会出现什么现象？ 思考 实验材料 水槽、小广口瓶、色素、滴管、热水、冷水 思考 实验步骤 先把装满热水（加色素）的广口瓶放在水槽底部，用玻 璃片盖好，用手压好玻璃片 然后慢慢加入冷水，待水静止后，把玻璃片轻轻拿走 观察发生的现象 思考 温馨提示 玻璃广口瓶，其质量大，容易沉入冷水底部。 热水要染色，便于观察。 水温越高，效果越好。 从水槽侧面观察，现象会更明显。 小心热水烫伤。 思考 实验现象 红色的热水会上升，到达冷水顶部会向四周流动， 然后沿着水槽壁向下流动。这就是热对流现象。 动手 热在气体和液体中传递的主要方式是热对流。那 么，液体和气体受热流动的轨迹是怎样的呢？ 二、探究热对流规律 1.研究热在水中的传递 实验材料：细木屑、烧杯、冷水、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴 动手 把木屑放入水中 用酒精灯给水加热 观察木屑在水中是怎样运动的 实验设计 动手 演示实验 请你注意：实验时，要注意安全，加热过程中只许观察、不许动手。 动手 实验现象 在下图中画出热在水中的传递情况。（用蓝色箭头表示 冷水的传递方向，用红色箭头表示热水的传递方向） 烧杯底部中间位置的木屑 会上升，到达水面处会向 四周扩散，然后沿着杯壁 附近下降，到达杯底附近 会再次聚向中间并上升， 如此循环流动。 动手 2.研究热在空气中的传递 实验材料：火柴、 线香、玻璃罩（标本瓶）橡皮泥 动手 实验设计 用橡皮泥固定一支线香，点燃 用玻璃罩倒扣住线香 观察线香冒出的烟是怎样飘动的 动手 温馨提示 线香不宜过长，3厘米左右即可。 玻璃罩可以用实验室里的标本瓶代替。 观察线香冒出的烟的运动轨迹时，开始比较清楚， 随着烟的增多观察效果会变差，抓紧时间进行观察。 使用线香时注意安全，不要烫到手或引起火灾。 动手 观察实验现象 动手 在下图中画出热在空气中的传递情况。（用蓝色箭头表示冷 空气的传递方向，用红色箭头表示热空气的传递方向） 线香的烟会直立向上直到瓶底，然后四散 向下，接近线香燃烧处时，又向上流动。 交流 以上两个实验现象有什么相同之处？ 水和空气受热之后都上升，遇冷下降 交流 什么是热对流？热对流有什么特点？ 液体或气体受热上升，遇冷下降，循环流动，使冷、 热液体或气体相互混合，这种传热方式叫作热对流。 热对流时，热总是由温度较高处传到温度较低处。 拓展 三、制作会转动的走马灯 先看一段小视频。看完后，你想不想自己也制作一个？ 拓展 制作材料 纸杯、蜡烛、棉线、牙签、剪刀、双面胶 拓展 制作步骤 在一个纸杯的侧面开两个口，将蜡烛固定在杯底。 在另一个纸杯的侧面开多个直角扇叶窗。 在杯底穿一根细绳，用牙签固定。 将两个纸杯口对口用双面胶黏合。 点燃蜡烛，手提细绳，走马灯就转起来了。 拓展 展示作品，解释走马灯旋转的原因 下面纸杯里的空气被蜡烛加热，热空气 上升，推动扇叶，走马灯就转动了。 课堂练习 1. ( )是指依靠液体或气体本身的流动而传热的过程。 A.热传导 B.热对流 C.热传递 2.下列现象不属于热对流的是（ ） A.旋转的走马灯 B.电暖气取暖 C.电烙铁作画 3.一瓶红色热水放到冷水中，会看到的现象是（ ） A.红色的热水会上升，到达冷水顶部会向四周流动， 然后沿着水槽壁向下流动 B.冷水上升，到达顶部会向四周流动，然后沿着水槽 壁向下流动 C.红色的热水和冷水同时会上升，然后向四周流动， 沿着水槽壁向下流动 B C A 课堂练习 4.走马灯能旋转的原因解释正确的一项是（ ） A.空气被蜡烛加热上升，推动扇叶旋转 B.周围空气流动使走马灯旋转 C.走马灯旋转是棉线上提导致的 5.下列说法不正确的一项是（ ） A.水和空气受热之后都上升，遇冷下降 B.热对流与物质的热胀冷缩有关 C.热总是从温度低处传到温度高处 A C 课堂总结 通过这节课的学习，我们在观察液体和气体受热流动 轨迹的过程中，归纳热对流的概念；能运用热对流知 识解释走马灯转动的原因；能利用常见材料合作完成 走马灯的制作，并确保走马灯能正常使用。 板书设计 作业布置 想一想：家里的暖气片为什么放置在窗下？ 再见！