小学科学苏教版 (2017)五年级上册第2单元 热传递7 热辐射精品教案

7.热辐射

【教材分析】

《热辐射》是第二单元继“热传导”“热对流”之后，指导学生认识热量的另外一种特殊传递方式——热辐射。热辐射是物体以电磁波的形式向外传递能量的一种热传递形式。与热传导、热对流不同，热辐射可以在真空中进行。教材通过讨论、制作、分析等学习过程，帮助学生掌握热辐射的概念。本课教学内容包括四个活动：一是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、热对流不同的传热形式——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合适的场景进行模拟感受。二是制作简易太阳灶，让学生通过动手制作进一步了解热辐射受哪些条件影响，同时培养学生对工程技术的研究兴趣。在成品对比过程中，注重培养学生的批判性思维，寻找成品的缺点并不断进行完善。三是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的。第四个活动是在活动三的基础上，让学生根据实际场景独立分析三种传热方式有哪些异同，并借助思维导图的形式呈现分析结果。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逻辑性和深刻性。

【学情分析】

学生对自然科学有浓厚的兴趣，不少学生对热传递有感性认识。本节课通过观察、讨论、设计探究实验方案、制作思维导图等活动，强化学生的注意力，满足学生的求知欲、好奇心，发展学生的潜能。同时，这个阶段的学生形象思维发达而逻辑思维欠缺，在教学中应多采取观察思考、材料分析，从而达到教学目标。并通过设计实验方案，发展学生的逻辑思维能力，引导学生设计实验，探究热传递的方式。

【教学目标】

科学知识目标

1.知道太阳的热可以不依靠任何物体直接传递地球上来。

2.知道热辐射是一种热传递的方式。

3.认识不同颜色的物体吸收太阳光的能力不同。

科学探究目标

1.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，并归纳热辐射概念。

2.会按照工程的步骤和方法，完成简易太阳灶的制作任务。

3.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。

科学态度目标

1.能运用比较、分析的方法，归纳概括三种传热方式的异同。

2.在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。

3.能从不同视角提出研究思路，采用新的方法完成探究。

科学、技术、社会与环境目标

了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，科学技术的发展和应用影响着社会发展。

【教学重点】

通过生活感受和动手实践，了解热辐射的传递形式和影响条件。

【教学难点】

能够独立分析某个场景中存在的热传递方式。

【教学准备】

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】

一、感受生活中的热辐射现象

1.师：夏季，站在阳光下，人会感到很晒，热得很厉害。热是从哪儿来的?是通过哪种方式传递过来的?

生：热来自于太阳。

生：地面也很热，可能是太阳的热传递到地面，地面再传递到我们身体。

师：太阳的热到底是怎样传递到地球上来的，有没有其他热传递的方式呢?这节课就让我们一起探究这个问题。

师：太阳离我们这么远，那太阳的热量是怎么传递我们身上的呢？

生：热传导、热对流。

师：太阳是一个巨大热气球，它距离地球非常远，地球与太阳之间很大一段距离是没有空气的，这里几乎没有任何物质，那么太阳的热向地球传递时具备热传导和热对流条件吗?

师：同学们想想，热传导是怎样传递的？

生：两个温度不同的物体相互接触，热量从温度高的地方传递到温度低的地方。

师：太阳和地球之间没有直接接触，能用传导的方式传递热吗？为什么？

生：不能。在地球大气层内具备热对流的条件，而大气层以外的空间不具备热传导、对流的条件。

师：那热对流呢？

生：热对流是液体和气体之间发生的热传递。

师：太空中没有水，也没有空气，能通过对流的方式传递热吗？

生：好像不能。

师：热传导时，热可以沿着物体传递；热对流时，热可以在空气或液体这些物体的相对流动中传递。那么太阳的热是怎样传递过来的呢?

生：太阳的热可以不依靠任何物体传递。

师：其实，太阳可以不依靠任何物体直接向周围发射它的热，这种传递热的方式叫“热辐射”。这是另外一种热传递方式了，阅读教材19页。

生：太阳与地球之间有很大一部分空间没有任何物质，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。

师：在生活中，太阳可以不依靠任何物体直接向周围发射它的热，这种传递热的方式叫“热辐射”？

生：生活中，篝火的热、浴霸的热都是通过热辐射的方式传递出去的。篝火、浴霸的周围有空气，需要通过空气介质的，但空气气体传热很慢，而我们感受到这些光的热却很快，说明它们是穿过空气直接达到身体。

师：我们可以来体验一下。蜡烛燃烧、火柴燃烧、热水袋等，让同学们亲身感受。

［设计意图：提供生活图片，调动学生的生活经验，让学生意识到热辐射的存在。]

二、制作简易太阳灶

1.师：太阳对我们来说非常重要，我们也离不开太阳。

播放视频：阳光对我们的好处。

师：在生活中，哪些方面我们利用了太阳的光能和热能呢？

生：生物方面（人和动物都需要晒太阳，植物依托阳光来进行光合作用）、

生活方面（晒稻谷、晒盐、晒被子，通过蒸发的方式把水分去除）、

能量方面（太阳能热水器、太阳能汽车、太阳能水泵、太阳能路灯等）。

师：我们人类只利用了太阳能量的很少一部分，还有大部分的光和热没有充分利用。科学家们也在积极地探索如何更加充分地利用太阳能，在这个过程中，科学家发明了一些能够利用太阳能的装置，比如太阳能电池、太阳能热水器、太阳能灶等。

师：我们可以利用身边的材料制作简易的太阳能灶。在进行实验前我们先来看看需要的实验材料有哪些？

生：纸板、锡纸、剪刀、美工刀、热熔胶枪、玻璃管或透明塑料管等。

师：同学们也可以使用其他你认为合适的材料来完成实验。阅读教材，明确步骤。

生：（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。

师：同学们自己制作吧！每隔一分钟就要记录试管中水的温度。比一比谁做的太阳能灶加热速度最快。使用热熔胶枪时注意安全！

师：为什么有些水温升高的快，有些水温升高的慢？

生：（影响热辐射效果的主要条件有受热物体颜色的深浅，太阳灶的材料、形状、大小，反光板聚焦的位置等。）

［设计意图：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。］

三、分析常见物品的热传递方式

1．师：太阳能灶是利用太阳能的一种装置，它通过热辐射将水加热。加热时，就涉及到热对流的传热方式，我们已经学习了三种传热方式，分别是？

生：热传导、热对流、热辐射。

2.师：这些产品运用了哪种热的传递方式，它们是如何传热的？

生：电烙铁是运用热传导的方式传热。

电水壶是运用热传导、热对流两种方式传热。

烤箱、电暖器是运用热对流和热辐射两种方式传热。

太阳能热水器是运用热传导、热对流、热辐射三种方式传热。

［设计意图：本活动是对本单元三种热传递方式的回顾与总结，并理解热传递往往是多种形式并存的。］

四、分析一个场景中的热传递方式

1．师：除了太阳的热能以辐射的方式传递过来，其他许多物体也能以同样的方式传递热。火炉烧水，涉及到哪些热传导方式？

生：火炉和水壶外壁的传热方式是热传导；壶中的水的传热方式是热对流；火炉向周围空气传热的方式是热辐射。

师：人们利用炉子辐射的热还能干什么?

生：火炉烤衣服。

师：厨师炒菜，涉及到哪些热传导方式？

生：锅的外壁和铲子的导热方式是热传导；菜汤的导热方式是热对流；锅、菜等向周围空气导热的方式是热辐射。

师：你发现了什么？

生：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。

师：这三种热传导方式，有什么相同和不同？

生：相同：都是由温度高的地方向温度低的地方传递热量。不同：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。二是热传递的媒介不同。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；热辐射可以不依靠媒介直接传递。

［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。］

五、总结拓展

通过今天的学习，收获了什么？

我们知道了热传递有三种方式：热传导、热对流、热辐射。三种方式传递热的规律都是从高温传向低温。

【板书设计】

7.热辐射

像太阳、篝火这样直接向周围发射热的方式，叫作热辐射

制作太阳灶

热传递有传导、对流、辐射这三种方式

热传导、热对流、热辐射的相同与不同