小学科学热辐射教案

这是一份小学科学热辐射教案，共6页。
科学观念:通过讨论、制作等学习活动，在分析生活现象和制作太阳灶的过程中，感受热辐射的存在，并归纳热辐射的概念。
科学思维:能运用比较、分析的方法，归纳、概括三种传热方式的异同。
探究实践:通过制作简易太阳灶并进行实验对比，进一步理解热辐射效果受哪些条件影响；利用思维导图对场景图进行分析，在寻找相同与不同中加深对三种传热方式的理解，培养思维的逻辑性和缜密性。
态度责任:通过动手制作，培养对工程技术的研究兴趣；通过分析生活中的热辐射现象，保持对热辐射研究的好奇心和热情。
重点与难点
重点:通过生活感受和动手实践，了解热辐射的传递过程和影响条件。
难点:能够独立分析某个场景中存在的热传递方式。
教学内容
继“热传导”“热对流”之后，本课指导学生认识一种特殊的热传递方式——热辐射。热辐射是物体以电磁波的形式向外传递热的一种热传递方式。与热传导、热对流不同，热辐射可以在真空中进行。教材通过思考、制作、讨论等活动，帮助学生掌握热辐射的概念。
本课教学内容包括四个活动：活动一，感知生活中热辐射的存在，让学生初步了解还有一种与热传导、热对流不同的传热方式——热辐射。教材呈现了两个常见的生活场景，教学时教师也可以根据实际情况选择更多合适的场景进行模拟感受。活动二，制作一个简易太阳灶，让学生通过动手制作进一步了解热辐射受哪些因素影响，同时培养学生对工程技术的研究兴趣。在作品对比过程中，注重培养学生的批判性思维，寻找作品的不足并不断进行完善。活动三，借助生活中常见的工具让学生理解很多情况下热传递的方式并不是单一的，而是多种方式同时存在。活动四，让学生根据实际场景独立分析三种传热方式有哪些异同，并借助思维导图呈现分析结果。这个活动既能让学生在寻找相同与不同中加深对三种传热方式的理解，也能培养学生思维的严密性和深刻性。
教学准备
学生分组材料：纸板、锡纸、剪刀、美工刀、热熔胶枪、玻璃管或透明塑料管等。
教学过程
活动一 初步认识热辐射
夏天，站在烈日下你有什么感觉?在哪些情况下还会有类似的感觉?
夏天，站在烈日下，人们会觉得很热；地面、学校操场上的单杠、我们的头发等很多物体摸上去都很烫。在篝火旁，虽然没有接触火，但是也会有热的感觉。
太阳与地球之间有很大一部分空间几乎没有任何物质，但是太阳仍然能够将热传递给地球。像太阳、篝火这样直接向周围发射热的方式，叫作热辐射。热辐射不需要依靠空气、水等任何物质，即使在真空中也能进行。
设计意图：
利用图片、视频等，调动学生的生活经验，让学生意识到热辐射的存在。
活动二 利用身边的材料，做一个简易太阳灶。
1.制作简易太阳灶。
制作材料:纸板、锡纸剪刀、美工刀、热熔胶枪、玻璃管或透明塑料管等。
制作过程:(1)用纸板做一个支架。

(2)用热熔胶把锡纸固定在支架上。
(3)将玻璃管灌满水，并封好玻璃管口，固定在支架上后，调整锡纸凹陷的位置，使反射的阳光汇聚在玻璃管上。
怎样才能使太阳灶的加热速度变快？
我们要制作的其实是一款凹面镜的太阳灶。要明白它的原理，凹面镜的镜面是向内凹的，阳光照射到凹面镜上，被弯曲的镜面反射后，就会聚在镜面前的一点上。这点的光很强，温度很高。假如把一张小纸片放在这点上，过一会儿，这张小纸片就会燃烧。所以将玻璃管放在凹面镜反射光线聚集点上，温度会更高。
此外，在对太阳灶进行测试时，将太阳灶放在没有遮挡的地方，调整太阳灶的摆放角度，使阳光直射，可以使玻璃管中的水热得更快。
设计意图：
制作简易太阳灶并进行实验对比，进一步理解热辐射受哪些 因素影响。
活动三 说说这些产品运用了哪种热的传递方式，它们是如何传热的。
生活中很多物品都运用了不同的热传递方式。
(1)电烤箱的烤管发热会直接产生热辐射，用于加热食物，所以电烤箱主要利用了热辐射的方式传热；电烤箱内部充满空气，空气通过热对流让电烤箱内部温度迅速升高。利用热辐射、热对流的方式传热。
(2)电烙铁通电后，烙铁头温度升高，接触焊锡时，焊锡受热熔化，完成焊接。利用热传导的方式传热。
(3)电暖器通电后，将电热丝烧红，电能转化为热能，加热周围的空气，使热空气上升，冷空气下降，产生热对流，让屋子变得暖和。同时，发热的电热丝也会通过热辐射传递热量，所以正对着电暖器，温度会更高。利用热对流、热辐射的方式传热。
(4)太阳能热水器在阳光的辐射下使水管温度升高，水管将热量传递给管内的水，使水升温，管内的水受热后产生热对流向四周传递热量。利用热辐射、热传导、热对流的方式传热。
(5)电热水壶加热时，电阻丝产生的热量传递给水壶底部的水，水温上升，到顶部遇冷水下降形成对流。利用热传导、热对流的方式传热。
2.分析下图中热的传递方式。

火炉和水壶外壁的传热方式是热传导 ；壶中水的传热方式是热传导和热对流 ；火炉向周围空气传热的方式是热辐射。
锅的外壁和铲子的传热方式是热传导；菜汤的传热方式是热传导和热对流；锅、菜等向周围空气传热的方式是热辐射。
(1)用火炉烧水时，燃烧的火炉将热传递给温度较低的水壶外壁，发生了热传导。水壶中的水受热后，底部的水变热上升，水壶上部的冷水下降形成对流，通过热对流的方式完成热传递。同时火炉和水壶的温度较高，向外界散发热量，热量传递给人体，通过热辐射的方式完成热传递。所以，火炉水壶外壁和水壶中水的传热方式是热传导；水壶中水的主要传热方式是热对流；火炉和水壶向周围空气传热的方式是热辐射。
(2)在厨师做菜的过程中，炒锅在火的加热下温度升高，又将热传递给温度较低的菜，使菜变熟，发生了热传导。火加热蒸锅，使锅变热，发生了热传导。蒸锅中底部的水变热上升，顶部的冷水下降形成对流,直到沸腾,发生了热对流。温度较高的火焰、炒锅、蒸锅向外界散发热量，热量传递给人体，使人体升温，发生了热辐射。所以，锅的外壁和铲子的传热方式是热传导；菜、汤的传热方式是热传导和热对流；火焰、锅、菜等向周围空气传热的方式是热辐射。
设计意图：
本活动是对本单元热传递的三种方式的回顾与总结，帮助学生理解热传递往往是多种方式并存的。
3.总结热传导、热对流、热辐射有什么相同与不同之处。
热传递有传导、对流、辐射这三种方式。在实际的热传递过程中：这三种方式往往不会独立存在，而是两种或三种同时存在。
三者的不同之处可以总结为两点:一是热传递的过程不同。热传导需要直接接触；热对流是循环流动传递；热辐射是从热源处向四面八方直线传递。二是热传递的介质不同。热传导在固体中传递能力最强，液体中次之，气体中最弱；热对流只在气体和液体中存在；热辐射可以不依靠介质直接传递。
设计意图：
在活动三的基础上进一步巩固对三种热传递方式的理解和区分，认识到在很多情况下，热传递的三种方式同时存在。
活动手册
课堂总结
本课认识一种特殊的热传递方式一热辐射。通过生活情境，认识热辐射现象；通过制作简易太阳灶，进一步了解热辐射受哪些因素影响；通过分析生活中常见工具的热传递方式，认识到热传递是多种方式同时存在的；通过分析图示中的热传递方式，加深对三种传热方式的理解。
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