初中沪科版（2024）第十三章 温度与物态变化第一节 测量：温度表格教学设计

这是一份初中沪科版（2024）第十三章 温度与物态变化第一节 测量：温度表格教学设计，共3页。教案主要包含了15分钟，答案解析，思维导图示意等内容，欢迎下载使用。
学科
初中物理
年级册别
九年级全一册
共1课时
教材
沪科版《九年级物理全一册》第十三章 第一节
授课类型
新授课
第1课时
教材分析
教材分析
本节内容是“温度与物态变化”章节的起始课，具有承上启下的关键作用。教材以水的自然循环为切入点，引导学生观察雨、云、雪等自然现象，揭示物质状态的变化与温度密切相关，从而引出“温度”这一核心物理量。通过“迷你实验室”和“实验探究”活动，让学生在动手实践中理解温度计的工作原理，并掌握其正确使用方法。教材还引入了摄氏温标与热力学温标的对比，拓展了学生的科学视野。本节内容不仅是后续学习熔化、凝固、汽化等物态变化的基础，也体现了物理知识与生活实际的紧密联系。
学情分析
九年级学生已具备一定的生活经验，能感知冷热差异，但对“温度”的科学定义缺乏准确理解，常将“冷热”与“温度高低”混为一谈。部分学生存在凭感觉判断冷热的思维定势，如“手放进冷水再放温水会感觉更热”，这说明他们尚未建立客观测量意识。同时，学生虽接触过温度计，但对内部结构及使用规范知之甚少，尤其不理解体温计的特殊设计（如缩口结构）为何能实现读数后不脱离人体。因此，教学中需借助真实情境与实验操作，突破“主观感受不可靠”“仪器使用不规范”等认知障碍，培养严谨的科学态度和实证精神。
课时教学目标
物理观念
1. 能用“温度”描述物体的冷热程度，明确温度是表示物体冷热程度的物理量，用字母t表示。
2. 理解摄氏温标的规定，能正确读写-6℃、37℃等温度值，掌握1个标准大气压下冰水混合物为0℃、沸水为100℃的基准设定原理。
科学思维
1. 通过比较双手先后放入冷水和热水后的温水感受差异，发展批判性思维，认识到仅凭感官判断冷热不可靠，必须依赖科学仪器进行定量测量。
2. 在实验探究中，能根据温度计液柱变化规律推断温度变化趋势，形成从现象到本质的推理能力。
科学探究
1. 能独立完成“用液体温度计测量三杯水温”的实验操作，严格遵守“玻璃泡浸没、不碰壁底、待稳定读数”等规则，提升实验规范意识。
2. 能基于实验数据进行分析，比较不同小组测得的水温是否一致，反思误差来源，养成实事求是的科学态度。
科学态度与责任
1. 在实验过程中自觉遵守安全规程，如加热时戴手套、避免烫伤，体现对自身与他人生命健康的负责态度。
2. 能认识到温度计是精确测量工具，其使用需严谨细致，杜绝随意读数或误操作，树立尊重科学仪器的责任意识。
教学重点、难点
重点
1. 温度的概念及其单位摄氏度（℃）的定义与读写方法。
2. 液体温度计的正确使用方法：玻璃泡要完全浸入被测液体中，不接触容器壁和底部；读数时视线与液面相平。
难点
1. 理解“凭感觉判断冷热不可靠”的原因，建立科学测量的必要性认知。
2. 解释体温计的特殊结构（细弯管）如何实现“读数时可离开人体”，并理解其与普通温度计的区别。
教学方法与准备
教学方法
情境探究法、合作探究法、讲授法、实验演示法
教具准备
多媒体课件、冰块、水壶、加热器、长柄勺、温度计（含体温计）、冷水/温水/热水三杯、投影仪
教学环节
教师活动
学生活动
情境导入，激发兴趣
【5分钟】
一、从水之旅谈起：揭开自然界的神秘面纱
（一）、展示图片，引发思考
1. 教师播放PPT，依次展示图12-1云、图12-2雪、图12-3傣族泼水节、图12-4水循环示意图（虽未提供，但按原文逻辑讲解），并配以解说：“同学们，请看这些美丽的画面——天空中的云朵，洁白飘逸；冬日里纷纷扬扬的雪花，覆盖大地；还有我们民族节日中欢腾的泼水仪式。你们知道吗？它们的本质都是同一种物质——水。”
2. 提问引导：“那么，水是如何从天上落下来变成雨？又是怎样从空中凝结成雪？为什么有时是雨，有时是雪？这一切背后隐藏着一个关键因素，它就是‘温度’。今天，我们就来探索这个看不见却无处不在的物理量。”
3. 情境创设：教师讲述一个虚构故事——“小水滴的奇妙旅程”。假设你是地球上的一滴水，你经历了从海洋蒸发为水蒸气，升入高空遇冷凝结成云，再因温度降低而聚集成雨滴或雪花落下。每一步转变都与温度息息相关。现在，你是科学家，需要设计一套‘温度探测系统’来记录自己在旅程中经历的温度变化，才能解开谜题。这节课，就让我们一起成为小小气象学家，学会使用‘温度计’这个探测工具。
（二）、提出驱动性问题，制造认知冲突
1. 教师展示三个杯子：左杯盛有冷水（约10℃），右杯盛有热水（约80℃），中间一杯为温水（约35℃）。邀请两名学生上台体验：
- 先将左手放入冷水杯，右手放入热水杯，保持30秒；
- 然后同时将两只手放入中间的温水中，要求他们大声说出自己的感受。
2. 引导学生发现矛盾现象：“大家说，温水是热还是冷？左边的同学觉得‘好冷’，右边的同学却说‘有点热’！明明是同一杯水，为什么感觉完全不同？”
3. 提出核心问题：“我们能否依靠‘感觉’来准确判断物体的冷热程度？如果不能，那我们应该用什么工具来科学地测量温度呢？”
4. 揭示课题：板书“第十二章 温度与物态变化”与“第一节 温度与温度计”，强调“温度”是唯一能客观描述冷热程度的物理量。
1. 观察图片，感受自然之美，思考水的不同形态。
2. 体验双手分别接触冷水与热水后的温水感受，记录心理反应。
3. 分析“同一杯水，感觉不同”的现象，产生认知冲突。
4. 明确学习目标：认识温度，学会使用温度计。
评价任务
感知差异：☆☆☆
问题聚焦：☆☆☆
目标明确：☆☆☆
设计意图
以“小水滴的旅程”为主线贯穿课堂，将抽象的“温度”概念具象化为可感知的自然现象，增强学习趣味性。通过“双感实验”制造强烈认知冲突，打破学生“凭感觉判断冷热”的惯性思维，激发探究欲望，为后续引入温度计的必要性奠定心理基础。
新知建构，深入探究
【15分钟】
一、认识温度：从生活走向科学
（一）、讲解温度的定义与单位
1. 教师明确指出：“在物理学中，我们用‘温度’来准确描述物体的冷热程度，它是一个可以用数值表示的物理量，用字母t表示。”
2. 展示课本图12-8，介绍自然界中各种物体的温度范围，如冰水混合物0℃、人体37℃、沸水100℃、太阳表面6000℃等，帮助学生建立温度的量化概念。
3. 详细讲解摄氏温标的定义：在1个标准大气压下，将纯净的冰水混合物的温度规定为0℃，水沸腾时的温度定为100℃，把0℃到100℃之间平均分成100等份，每一份就是1℃。
4. 强调读法规范：如-6℃读作“零下6摄氏度”或“负6摄氏度”；37℃读作“37摄氏度”。举例说明常见温度：健康成人正常体温约为37℃，北方冬季最低气温可达-20℃，夏天室内舒适温度约为25℃。
5. 顺势引入信息窗内容：介绍国际单位制中的热力学温标（开尔文K），给出换算公式T=273.15+t，并强调绝对零度（0K）无法达到，培养学生科学敬畏心。
（二）、剖析温度计工作原理
1. 教师展示图12-9中的液体温度计（汞、酒精、煤油），提问：“这些温度计为什么能测量温度？”
2. 演示实验：取一支空玻璃管，注入少量红墨水，用手掌捂住玻璃泡部位，观察液柱上升；松开后，液柱下降。引导学生总结：“温度升高，液体膨胀；温度降低，液体收缩。”
3. 明确原理：液体温度计是利用液体的“热胀冷缩”性质制成的。
4. 展示图12-10数字式温度计和图12-11双金属片温度计，简要说明其工作原理（导电性随温度变化、双金属片受热弯曲），拓宽学生视野。
二、掌握使用方法：让测量更精准
（一）、学习使用规则
1. 教师投影图12-12，逐条讲解使用前的注意事项：
- （1）观察量程：若被测温度超过温度计最大刻度，会损坏仪器；低于最小刻度则无法读数。
- （2）玻璃泡应被包围在被测物体内：确保与被测物充分接触，传递热量。
- （3）测量液体时，玻璃泡要浸没在液体中，不能接触容器壁和底部：否则测量的是容器温度而非液体真实温度。
- （4）待液柱稳定后再读数，视线与液面相平：俯视导致读数偏大，仰视导致读数偏小。
2. 重点强调：“读数时，玻璃泡必须继续留在液体中！”这是与体温计最大的区别之一。
（二）、实验操作示范
1. 教师进行示范操作：将温度计放入冷水杯，玻璃泡完全浸没，不碰杯底；等待液柱不再上升或下降，视线与液面齐平，读数为12℃；记录数据。
2. 重复上述步骤测量温水和热水，每次读数后立即取出，避免污染。
3. 强调安全：加热时使用长柄勺靠近壶嘴，防止蒸汽烫伤；取用热水时戴手套。
1. 认真听讲，理解温度的物理意义和摄氏温标定义。
2. 观察演示实验，归纳出“液体热胀冷缩”的基本原理。
3. 了解不同类型温度计的工作方式，拓宽认知。
4. 跟随教师步骤，模拟练习温度计的正确放置与读数方法。
评价任务
定义清晰：☆☆☆
原理理解：☆☆☆
规则掌握：☆☆☆
设计意图
通过生活实例与科学定义相结合，帮助学生从感性认知过渡到理性理解。借助实物演示与实验验证，强化“热胀冷缩”原理的认知。通过分步讲解和教师示范，使学生清晰掌握温度计使用的四大核心规则，为后续自主实验打下坚实基础。
实践应用，深化理解
【15分钟】
一、分组实验：我是小小气象员
（一）、任务布置与分工
1. 将全班分为6个小组，每组4人，明确角色：组长（负责协调）、记录员（填写表格）、操作员（手持温度计）、安全监督员（提醒安全事项）。
2. 每组发放材料包：温度计1支、冷水杯1个（约10℃）、温水杯1个（约35℃）、热水杯1个（约80℃）、记号笔、实验记录表。
3. 明确任务：按照“使用规则”测量三杯水的温度，每测一次，由记录员填写表格，其他成员观察并协助。
4. 强调实验纪律：轻拿轻放温度计，禁止甩动或敲击；实验结束后统一归还器材。
（二）、学生分组实验，教师巡视指导
1. 学生开始操作，教师在各组间巡回，重点关注：
- 是否将玻璃泡完全浸没在水中？
- 是否接触了容器壁或底部？
- 读数时视线是否与液面相平？
- 是否在液柱稳定后才读数？
2. 发现典型错误时，及时纠正。例如，某组操作员将温度计斜插在杯壁，教师引导其重新调整位置，并解释“这样测的是杯壁温度，不是水温”
3. 鼓励小组内交流：“你们测得的水温一样吗？如果有差异，可能是什么原因造成的？”
4. 引导学生思考：“为什么测量时不能让温度计离开被测液体？”
二、体温计的奥秘：特殊设计背后的科学
（一）、观察与对比
1. 教师展示图12-13体温计，引导学生观察其特殊结构——玻璃泡前的“细弯管”。
2. 提问：“这个细弯管有什么作用？为什么普通温度计没有？”
3. 教师演示：将体温计放入热水中，液柱上升至40℃；取出后，液柱并未回落，仍停留在40℃位置。
4. 说明原理：细弯管的设计使得当温度升高时，汞能顺利通过，但当温度下降时，由于毛细作用，汞无法回流，从而“锁住”最高温度读数。
5. 强调使用前必须“甩动”几下，使汞回到35℃以下，否则会影响下次测量结果。
（二）、思考与讨论
1. 提问：“为什么体温计读数时可以离开人体，而普通温度计不行？”
2. 学生讨论后回答：因为体温计有‘缩口’，能保留最高温度；普通温度计没有，一旦离开被测物，液柱就会立即下降，显示的是瞬时温度。
3. 教师总结：“这就是科学设计的力量——针对特定需求，优化结构，解决问题。”
1. 明确小组分工，合理分配角色。
2. 严格按照操作规则进行实验，认真测量并记录三杯水的温度。
3. 小组内交流测量结果，分析误差原因。
4. 观察体温计结构，参与讨论其独特设计原理。
评价任务
操作规范：☆☆☆
数据准确：☆☆☆
合作有效：☆☆☆
设计意图
通过“分组实验+角色扮演”模式，让学生在真实情境中实践所学知识，提升动手能力和团队协作能力。设置“误差分析”环节，培养科学探究精神。通过对比体温计与普通温度计，揭示“结构决定功能”的物理思想，深化对仪器设计的理解，实现从“会用”到“懂用”的跃迁。
总结提升，拓展延伸
【5分钟】
一、课堂小结：构建知识网络
（一）、引导学生回顾知识点
1. 教师提问：“今天我们学习了哪些重要内容？”
2. 学生回答后，教师用思维导图形式梳理：
- 温度：表示冷热程度的物理量（t），单位℃
- 摄氏温标：0℃（冰水混合物），100℃（沸水）
- 温度计原理：液体热胀冷缩
- 使用规则：看量程、浸没、不碰壁底、待稳定、视线平
- 体温计特点：有缩口，可离开人体读数
（二）、联系生活，升华主题
1. 教师提问：“我们生活中还有哪些地方用到了温度计？比如天气预报、空调、冰箱、烤箱……”
2. 鼓励学生分享：“你能想到飞机机舱外的温度是怎么测的吗？”
3. 引出课后思考题：“请查阅资料，了解现代飞机是如何测量外部环境温度的？它用的是一种叫‘皮托管’的装置，能测量空气流速和温度，比普通温度计更精确。”
二、布置作业，巩固成果
（一）、基础巩固
1. 作业本第45页，填空题1-3题：
（1）温度是表示物体__________的物理量，常用单位是__________。
（2）测量液体温度时，温度计的玻璃泡应__________在液体中，不能接触__________和__________。
（3）-20℃读作__________。
2. 选择题第4题：
（4）下列关于温度计使用的说法中，正确的是（ ）
A. 可以直接用温度计测量刚熄灭的火焰温度
B. 读数时，视线可以高于液面
C. 测量液体温度时，玻璃泡可以接触容器底
D. 测量时，玻璃泡必须浸没在液体中
（二）、拓展探究
3. 请设计一个简易的“家庭温度监测站”：用纸盒、温度计、标签纸制作一个小型气象站，每天早晚记录室内外温度，并绘制一周的温度变化折线图。
4. 请思考：为什么冬天室外的水管容易冻裂？这与水的哪种物态变化有关？
1. 回顾本节课核心知识，构建个人知识框架。
2. 联系生活实际，思考温度计的应用场景。
3. 记录作业要求，明确完成任务。
评价任务
知识整合：☆☆☆
联系生活：☆☆☆
任务清晰：☆☆☆
设计意图
通过“问题引导+思维导图”实现知识体系化，帮助学生形成完整的认知结构。将课堂知识延伸至生活与科技前沿，激发学生持续探究的兴趣。作业设计兼顾基础性与开放性，既有巩固训练，又有实践创新，促进深度学习。
作业设计
一、基础巩固
1. 请将下列温度读出来：
（1）15℃：______________________
（2）-8℃：______________________
（3）0℃：______________________
2. 填空：
（1）温度是表示物体______________________的物理量，它的单位是______________________。
（2）在1个标准大气压下，纯净的冰水混合物的温度是______________________℃，水沸腾时的温度是______________________℃。
（3）测量液体温度时，温度计的玻璃泡应______________________在液体中，且不能接触容器的______________________和______________________。
3. 选择题：
（1）下列温度中，最接近25℃的是（ ）。
A. 冰水混合物的温度
B. 健康成年人的体温
C. 让人感觉温暖而舒适的室内温度
D. 1个标准大气压下，水沸腾时的温度
（2）-20℃的正确读法是（ ）。
A. 零下20度
B. 零下摄氏20度
C. 负摄氏20度
D. 零下20摄氏度
（3）在水的加热过程中，若用温度计测水的温度时，温度计的玻璃泡接触容器底，则测量值与实际值相比（ ）。
A. 偏大
B. 偏小
C. 相等
D. 无法确定
4. 判断题：
（1）温度计读数时，可以将温度计拿出被测液体。（ ）
（2）体温计使用前必须甩动，使液柱回到35℃以下。（ ）
（3）温度计的量程是指它能测量的最高温度。（ ）
（4）液体温度计是根据液体热胀冷缩的原理制成的。（ ）
5. 简答题：
（1）为什么我们不能仅凭感觉来判断物体的冷热程度？
（2）请简述使用液体温度计测量液体温度时的正确步骤。
（3）体温计与普通温度计在构造和使用上有哪些主要区别？
二、拓展探究
6. 实践活动：请你在家中找一个温度计（如冰箱温度计、电子体温计），测量并记录以下内容：
（1）冰箱冷藏室的温度：__________℃
（2）冰箱冷冻室的温度：__________℃
（3）你家客厅的室温：__________℃
（4）你自己的体温：__________℃
（5）将以上数据绘制成一张简单的柱状图，标注名称与温度值。
7. 思考题：
（1）冬天，自来水管为什么会冻裂？这与水的哪种物态变化有关？
（2）为什么说“绝对零度”无法达到？请查阅资料简单说明原因。
【答案解析】
一、基础巩固
1. （1）十五摄氏度 （2）零下八摄氏度 （3）零摄氏度
2. （1）冷热程度；摄氏度（℃） （2）0；100 （3）浸没；容器壁；容器底
3. （1）C （2）D （3）A
4. （1）× （2）√ （3）× （4）√
5. （1）因为人的感觉具有主观性和局限性，相同温度下不同人感受不同，且受环境影响大，所以不可靠。
（2）①观察量程；②玻璃泡完全浸没在液体中，不接触容器壁和底部；③待液柱稳定后读数；④读数时视线与液面相平。
（3）构造上：体温计有缩口，普通温度计没有；使用上：体温计可离开人体读数，普通温度计必须一直浸在被测物中，且使用前需甩动。
二、拓展探究
6. （答案略，根据实际测量填写）
7. （1）因为水结冰时体积膨胀，导致水管承受不住压力而破裂。这与水的凝固（液态→固态）有关。
（2）绝对零度（0K）是理论上的最低温度，此时分子热运动停止。根据热力学第三定律，任何系统都无法通过有限步骤降至绝对零度，因此无法达到。
板书设计
第十三章 温度与物态变化
第一节 测量：温度
一、温度
1. 定义：表示物体冷热程度的物理量（t）
2. 单位：摄氏度（℃）
• 0℃：冰水混合物
• 100℃：沸水（1标准大气压）
• 换算：T = 273.15 + t（K）
二、温度计
1. 原理：液体热胀冷缩
2. 使用规则：
① 看量程
② 玻璃泡浸没
③ 不碰壁底
④ 待稳定读
⑤ 视线平
三、体温计
• 特点：有缩口，可离开人体读数
• 使用前：用力甩动
• 读数：可离开人体
【思维导图示意】
[温度] ——> [单位℃] ——> [测量工具：温度计] ——> [使用规则] ——> [体温计特殊性]
教学反思
成功之处
1. 成功创设“小水滴的旅程”主线情境，将抽象的温度概念与生动的自然现象结合，极大提升了课堂吸引力。
2. 通过“双感实验”制造强烈认知冲突，有效打破了学生“凭感觉判断冷热”的思维定势，为引入科学测量奠定了坚实基础。
3. 实验环节设计科学，分组合作模式充分调动了学生的积极性，学生在动手实践中真正掌握了温度计的使用规范。
不足之处
1. 部分学生在实验初期仍存在“读数时将温度计拿出”的错误习惯，需加强反复强调和个别指导。
2. 对于“热力学温标”的讲解稍显简略，部分优秀学生表现出进一步探究的兴趣，可考虑在课后补充拓展资料。
3. 课堂时间分配略显紧张，最后的作业布置环节较为仓促，建议适当压缩新知讲解时间，预留更多时间用于学生交流与反馈。