資源簡介

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【課堂無憂】五年級科學上冊 7.熱輻射（蘇教版）教學設計
核心素養
科學觀念:通過討論、制作等學習活動，在分析生活現象和制作太陽灶的過程中，感受熱輻射的存在，并歸納熱輻射的概念。
科學思維:能運用比較、分析的方法，歸納、概括三種傳熱方式的異同。
探究實踐:通過制作簡易太陽灶并進行實驗對比，進一步理解熱輻射效果受哪些條件影響；利用思維導圖對場景圖進行分析，在尋找相同與不同中加深對三種傳熱方式的理解，培養思維的邏輯性和縝密性。
態度責任:通過動手制作，培養對工程技術的研究興趣；通過分析生活中的熱輻射現象，保持對熱輻射研究的好奇心和熱情。
重點與難點
重點:通過生活感受和動手實踐，了解熱輻射的傳遞過程和影響條件。
難點:能夠獨立分析某個場景中存在的熱傳遞方式。
教學內容
繼“熱傳導”“熱對流”之后，本課指導學生認識一種特殊的熱傳遞方式——熱輻射。熱輻射是物體以電磁波的形式向外傳遞熱的一種熱傳遞方式。與熱傳導、熱對流不同，熱輻射可以在真空中進行。教材通過思考、制作、討論等活動，幫助學生掌握熱輻射的概念。
本課教學內容包括四個活動：活動一，感知生活中熱輻射的存在，讓學生初步了解還有一種與熱傳導、熱對流不同的傳熱方式——熱輻射。教材呈現了兩個常見的生活場景，教學時教師也可以根據實際情況選擇更多合適的場景進行模擬感受。活動二，制作一個簡易太陽灶，讓學生通過動手制作進一步了解熱輻射受哪些因素影響，同時培養學生對工程技術的研究興趣。在作品對比過程中，注重培養學生的批判性思維，尋找作品的不足并不斷進行完善。活動三，借助生活中常見的工具讓學生理解很多情況下熱傳遞的方式并不是單一的，而是多種方式同時存在。活動四，讓學生根據實際場景獨立分析三種傳熱方式有哪些異同，并借助思維導圖呈現分析結果。這個活動既能讓學生在尋找相同與不同中加深對三種傳熱方式的理解，也能培養學生思維的嚴密性和深刻性。
教學準備
學生分組材料：紙板、錫紙、剪刀、美工刀、熱熔膠槍、玻璃管或透明塑料管等。
教學過程
活動一 初步認識熱輻射
夏天，站在烈日下你有什么感覺 在哪些情況下還會有類似的感覺
夏天，站在烈日下，人們會覺得很熱；地面、學校操場上的單杠、我們的頭發等很多物體摸上去都很燙。在篝火旁，雖然沒有接觸火，但是也會有熱的感覺。
太陽與地球之間有很大一部分空間幾乎沒有任何物質，但是太陽仍然能夠將熱傳遞給地球。像太陽、篝火這樣直接向周圍發射熱的方式，叫作熱輻射。熱輻射不需要依靠空氣、水等任何物質，即使在真空中也能進行。
設計意圖：
利用圖片、視頻等，調動學生的生活經驗，讓學生意識到熱輻射的存在。
活動二 利用身邊的材料，做一個簡易太陽灶。
1.制作簡易太陽灶。
制作材料:紙板、錫紙剪刀、美工刀、熱熔膠槍、玻璃管或透明塑料管等。
制作過程:(1)用紙板做一個支架。
(2)用熱熔膠把錫紙固定在支架上。
(3)將玻璃管灌滿水，并封好玻璃管口，固定在支架上后，調整錫紙凹陷的位置，使反射的陽光匯聚在玻璃管上。
怎樣才能使太陽灶的加熱速度變快？
我們要制作的其實是一款凹面鏡的太陽灶。要明白它的原理，凹面鏡的鏡面是向內凹的，陽光照射到凹面鏡上，被彎曲的鏡面反射后，就會聚在鏡面前的一點上。這點的光很強，溫度很高。假如把一張小紙片放在這點上，過一會兒，這張小紙片就會燃燒。所以將玻璃管放在凹面鏡反射光線聚集點上，溫度會更高。
此外，在對太陽灶進行測試時，將太陽灶放在沒有遮擋的地方，調整太陽灶的擺放角度，使陽光直射，可以使玻璃管中的水熱得更快。
設計意圖：
制作簡易太陽灶并進行實驗對比，進一步理解熱輻射受哪些 因素影響。
活動三 說說這些產品運用了哪種熱的傳遞方式，它們是如何傳熱的。
生活中很多物品都運用了不同的熱傳遞方式。
(1)電烤箱的烤管發熱會直接產生熱輻射，用于加熱食物，所以電烤箱主要利用了熱輻射的方式傳熱；電烤箱內部充滿空氣，空氣通過熱對流讓電烤箱內部溫度迅速升高。利用熱輻射、熱對流的方式傳熱。
(2)電烙鐵通電后，烙鐵頭溫度升高，接觸焊錫時，焊錫受熱熔化，完成焊接。利用熱傳導的方式傳熱。
(3)電暖器通電后，將電熱絲燒紅，電能轉化為熱能，加熱周圍的空氣，使熱空氣上升，冷空氣下降，產生熱對流，讓屋子變得暖和。同時，發熱的電熱絲也會通過熱輻射傳遞熱量，所以正對著電暖器，溫度會更高。利用熱對流、熱輻射的方式傳熱。
(4)太陽能熱水器在陽光的輻射下使水管溫度升高，水管將熱量傳遞給管內的水，使水升溫，管內的水受熱后產生熱對流向四周傳遞熱量。利用熱輻射、熱傳導、熱對流的方式傳熱。
(5)電熱水壺加熱時，電阻絲產生的熱量傳遞給水壺底部的水，水溫上升，到頂部遇冷水下降形成對流。利用熱傳導、熱對流的方式傳熱。
2.分析下圖中熱的傳遞方式。
火爐和水壺外壁的傳熱方式是熱傳導 ；壺中水的傳熱方式是熱傳導和熱對流 ；火爐向周圍空氣傳熱的方式是熱輻射。
鍋的外壁和鏟子的傳熱方式是熱傳導；菜湯的傳熱方式是熱傳導和熱對流；鍋、菜等向周圍空氣傳熱的方式是熱輻射。
(1)用火爐燒水時，燃燒的火爐將熱傳遞給溫度較低的水壺外壁，發生了熱傳導。水壺中的水受熱后，底部的水變熱上升，水壺上部的冷水下降形成對流，通過熱對流的方式完成熱傳遞。同時火爐和水壺的溫度較高，向外界散發熱量，熱量傳遞給人體，通過熱輻射的方式完成熱傳遞。所以，火爐水壺外壁和水壺中水的傳熱方式是熱傳導；水壺中水的主要傳熱方式是熱對流；火爐和水壺向周圍空氣傳熱的方式是熱輻射。
(2)在廚師做菜的過程中，炒鍋在火的加熱下溫度升高，又將熱傳遞給溫度較低的菜，使菜變熟，發生了熱傳導。火加熱蒸鍋，使鍋變熱，發生了熱傳導。蒸鍋中底部的水變熱上升，頂部的冷水下降形成對流,直到沸騰,發生了熱對流。溫度較高的火焰、炒鍋、蒸鍋向外界散發熱量，熱量傳遞給人體，使人體升溫，發生了熱輻射。所以，鍋的外壁和鏟子的傳熱方式是熱傳導；菜、湯的傳熱方式是熱傳導和熱對流；火焰、鍋、菜等向周圍空氣傳熱的方式是熱輻射。
設計意圖：
本活動是對本單元熱傳遞的三種方式的回顧與總結，幫助學生理解熱傳遞往往是多種方式并存的。
3.總結熱傳導、熱對流、熱輻射有什么相同與不同之處。
熱傳遞有傳導、對流、輻射這三種方式。在實際的熱傳遞過程中：這三種方式往往不會獨立存在，而是兩種或三種同時存在。
三者的不同之處可以總結為兩點:一是熱傳遞的過程不同。熱傳導需要直接接觸；熱對流是循環流動傳遞；熱輻射是從熱源處向四面八方直線傳遞。二是熱傳遞的介質不同。熱傳導在固體中傳遞能力最強，液體中次之，氣體中最弱；熱對流只在氣體和液體中存在；熱輻射可以不依靠介質直接傳遞。
設計意圖：
在活動三的基礎上進一步鞏固對三種熱傳遞方式的理解和區分，認識到在很多情況下，熱傳遞的三種方式同時存在。
活動手冊
課堂總結
本課認識一種特殊的熱傳遞方式一熱輻射。通過生活情境，認識熱輻射現象；通過制作簡易太陽灶，進一步了解熱輻射受哪些因素影響；通過分析生活中常見工具的熱傳遞方式，認識到熱傳遞是多種方式同時存在的；通過分析圖示中的熱傳遞方式，加深對三種傳熱方式的理解。
板書設計
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第7課
熱輻射
（蘇教版）五年級
上
核心素養
內容總覽
02
探究新知
03
課堂練習
04
活動手冊
05
課堂總結
06
板書設計
01
核心素養目標
科學觀念:通過討論、制作等學習活動，在分析生活現象和制作太陽灶的過程中，感受熱輻射的存在，并歸納熱輻射的概念。
科學思維:能運用比較、分析的方法，歸納、概括三種傳熱方式的異同。
探究實踐:通過制作簡易太陽灶并進行實驗對比，進一步理解熱輻射效果受哪些條件影響；利用思維導圖對場景圖進行分析，在尋找相同與不同中加深對三種傳熱方式的理解，培養思維的邏輯性和縝密性。
態度責任:通過動手制作，培養對工程技術的研究興趣；通過分析生活中的熱輻射現象，保持對熱輻射研究的好奇心和熱情。
核心素養目標
重點與難點
重點:通過生活感受和動手實踐，了解熱輻射的傳遞過程和影響條件。
難點:能夠獨立分析某個場景中存在的熱傳遞方式。
探究新知
活動一 初步認識熱輻射
夏天，站在烈日下你有什么感覺 在哪些情況下還會有類似的感覺
探究新知
夏天，站在烈日下，人們會覺得很熱；地面、學校操場上的單杠、我們的頭發等很多物體摸上去都很燙。在篝火旁，雖然沒有接觸火，但是也會有熱的感覺。
太陽與地球之間有很大一部分空間幾乎沒有任何物質，但是太陽仍然能夠將熱傳遞給地球。像太陽、篝火這樣直接向周圍發射熱的方式，叫作熱輻射。熱輻射不需要依靠空氣、水等任何物質，即使在真空中也能進行。
探究新知
熱輻射
探究新知
活動二 利用身邊的材料，做一個簡易太陽灶。
1.制作簡易太陽灶。
制作材料:紙板、錫紙剪刀、美工刀、熱熔膠槍、玻璃管或透明塑料管等。
制作過程:(1)用紙板做一個支架。
探究新知
(2)用熱熔膠把錫紙固定在支架上。
(3)將玻璃管灌滿水，并封好玻璃管口，固定在支架上后，調整錫紙凹陷的位置，使反射的陽光匯聚在玻璃管上。
探究新知
制作簡易太陽能灶
探究新知
怎樣才能使太陽灶的加熱速度變快？
我們要制作的其實是一款凹面鏡的太陽灶。要明白它的原理，凹面鏡的鏡面是向內凹的，陽光照射到凹面鏡上，被彎曲的鏡面反射后，就會聚在鏡面前的一點上。這點的光很強，溫度很高。假如把一張小紙片放在這點上，過一會兒，這張小紙片就會燃燒。所以將玻璃管放在凹面鏡反射光線聚集點上，溫度會更高。
探究新知
此外，在對太陽灶進行測試時，將太陽灶放在沒有遮擋的地方，調整太陽灶的擺放角度，使陽光直射，可以使玻璃管中的水熱得更快。
探究新知
活動三 說說這些產品運用了哪種熱的傳遞方式，它們是如何傳熱的。
探究新知
生活中很多物品都運用了不同的熱傳遞方式。
(1)電烤箱的烤管發熱會直接產生熱輻射，用于加熱食物，所以電烤箱主要利用了熱輻射的方式傳熱；電烤箱內部充滿空氣，空氣通過熱對流讓電烤箱內部溫度迅速升高。利用熱輻射、熱對流的方式傳熱。
探究新知
(2)電烙鐵通電后，烙鐵頭溫度升高，接觸焊錫時，焊錫受熱融化，完成焊接。利用熱傳導的方式傳熱。
探究新知
(3)電暖器通電后，將電熱絲燒紅，電能轉化為熱能，加熱周圍的空氣，使熱空氣上升，冷空氣下降，產生熱對流，讓屋子變得暖和。同時，發熱的電熱絲也會通過熱輻射傳遞熱量，所以正對著電暖器，溫度會更高。利用熱對流、熱輻射的方式傳熱。
探究新知
(4)太陽能熱水器在陽光的輻射下使水管溫度升高，水管將熱量傳遞給管內的水，使水升溫，管內的水受熱后產生熱對流向四周傳遞熱量。利用熱輻射、熱傳導、熱對流的方式傳熱。
探究新知
(5)電熱水壺加熱時，電阻絲產生的熱量傳遞給水壺底部的水，水溫上升，到頂部遇冷水下降形成對流。利用熱傳導、熱對流的方式傳熱。
探究新知
2.分析下圖中熱的傳遞方式。
火爐和水壺外壁的傳熱方式是熱傳導 ；壺中水的傳熱方式是熱傳導和熱對流 ；火爐向周圍空氣傳熱的方式是熱輻射。
探究新知
鍋的外壁和鏟子的傳熱方式是熱傳導；菜湯的傳熱方式是熱傳導和熱對流；鍋、菜等向周圍空氣傳熱的方式是熱輻射。
探究新知
(1)用火爐燒水時，燃燒的火爐將熱傳遞給溫度較低的水壺外壁，發生了熱傳導。水壺中的水受熱后，底部的水變熱上升，水壺上部的冷水下降形成對流，通過熱對流的方式完成熱傳遞。同時火爐和水壺的溫度較高，向外界散發熱量，熱量傳遞給人體，通過熱輻射的方式完成熱傳遞。
所以，火爐水壺外壁和水壺中水的傳熱方式是熱傳導；水壺中水的主要傳熱方式是熱對流；火爐和水壺向周圍空氣傳熱的方式是熱輻射。
探究新知
(2)在廚師做菜的過程中，炒鍋在火的加熱下溫度升高，又將熱傳遞給溫度較低的菜，使菜變熟，發生了熱傳導。火加熱蒸鍋，使鍋變熱，發生了熱傳導。蒸鍋中底部的水變熱上升，頂部的冷水下降形成對流,直到沸騰,發生了熱對流。溫度較高的火焰、炒鍋、蒸鍋向外界散發熱量，熱量傳遞給人體，使人體升溫，發生了熱輻射。
所以，鍋的外壁和鏟子的傳熱方式是熱傳導；菜、湯的傳熱方式是熱傳導和熱對流；火焰、鍋、菜等向周圍空氣傳熱的方式是熱輻射。
探究新知
3.總結熱傳導、熱對流、熱輻射有什么相同與不同之處。
熱傳遞有傳導、對流、輻射這三種方式。在實際的熱傳遞過程中：這三種方式往往不會獨立存在，而是兩種或三種同時存在。
三者的不同之處可以總結為兩點:一是熱傳遞的過程不同。熱傳導需要直接接觸；熱對流是循環流動傳遞；熱輻射是從熱源處向四面八方直線傳遞。二是熱傳遞的介質不同。熱傳導在固體中傳遞能力最強，液體中次之，氣體中最弱；熱對流只在氣體和液體中存在；熱輻射可以不依靠介質直接傳遞。
探究新知
傳熱方式 不同之處 相同之處
熱傳導 1.直接接觸 2.固體導熱性能最強，液體次之，氣體最弱 都是由溫度高的地方向溫度低的地方傳遞
熱對流 1.循環流動 2.只在液體和氣體中存在 熱輻射 1.從熱源處向四面八方傳遞 2.可以不依靠介質直接傳遞 探究新知
尋找輻射熱的應用
課堂練習
1.[填空]像太陽篝火這樣直接向周圍發射熱的方式，叫作_________。
2.[填空]在夏天的烈日下，很多物體摸上去很燙，這是因為太陽_________的原因。
3.[填空]熱傳遞有_________、_________、_________這三種方式。
4.[判斷]電烤箱是我們生活中經常用到的一種電器，它主要利用了熱對流和熱輻射將食物加熱或烤熟。( )
5.[判斷]站在暖氣片旁和用手觸摸暖氣片都會感到熱，二者的熱傳遞方式相同。( )
熱輻射
傳導
對流
輻射
熱輻射
×
×
課堂練習
6.[判斷]只有兩個物體相互接觸才會發生熱傳遞。( )
7.[選擇]下面主要運用熱輻射傳熱的是( )。
A.篝火旁取暖 B.電磁爐上炒菜 C.電水壺燒水 D.熱水袋取暖
8.[選擇]航天服一般做成銀色是為了( )。
A.漂亮 B.吸收太陽能 C.反射太陽輻射 D. 節約成本
9.[選擇]下列活動中，( )至少發生了兩種熱傳遞方式。
A.曬太陽 B.貼熱貼取暖
C.用火爐燒水 D.用體溫計量體溫
A
C
C
×
課堂練習
10.[選擇]下面是一個太陽能熱水器，管中的冷水變成熱水利用了( )。
A.熱對流
B.熱對流、熱輻射
C.熱傳導、熱對流、熱輻射
11.[選擇]下列現象或行為中,因熱輻射使物體溫度升高的是( )。
A.雙手接觸并反復摩擦感到熱 B.站在火爐旁感到熱
C.用電烙鐵作畫 D.用暖手寶暖手
C
B
課堂練習
12.[連線]將下列熱傳遞過程與對應的主要傳熱方式連起來。
握手時感到溫暖
燒水時水全都變熱
陽光下感到溫暖
坐在篝火旁覺得熱
暖氣片讓整個屋子變暖
手伸進溫水覺得熱
熱傳導
熱對流
熱輻射
活動手冊
活動手冊
課堂總結
本課認識一種特殊的熱傳遞方式一熱輻射。通過生活情境，認識熱輻射現象；通過制作簡易太陽灶，進一步了解熱輻射受哪些因素影響；通過分析生活中常見工具的熱傳遞方式，認識到熱傳遞是多種方式同時存在的；通過分析圖示中的熱傳遞方式，加深對三種傳熱方式的理解。
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