6.熱對(duì)流【教材分析】本課著重探究的是液體和氣體的熱傳遞方式對(duì)流。液體或氣體中較熱部分和較冷部分之間通過(guò)循環(huán)流動(dòng)使溫度趨于均勻的過(guò)程叫對(duì)流，即流體(氣體或液體）通過(guò)自身各部分的宏觀流動(dòng)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞的過(guò)程。對(duì)流產(chǎn)生的原因在于物質(zhì)的熱脹冷縮，流體受熱后體積變大，質(zhì)量不變，密度變小，在浮力作用下向上浮起，溫度低的流體密度較大，向下流動(dòng)。教學(xué)內(nèi)容包括四個(gè)部分：第一部分是復(fù)習(xí)導(dǎo)入，讓學(xué)生用上節(jié)課熱傳導(dǎo)的原理來(lái)分析熱在水中是如何傳遞的，引發(fā)學(xué)生思維沖突，聚焦對(duì)流現(xiàn)象。第二部分是探究熱在水中是怎樣傳遞的。把木屑放入水中加熱，水升溫后觀察木屑在水中的運(yùn)動(dòng)方式，借助木屑的運(yùn)動(dòng)方向推測(cè)液體的流動(dòng)方向，經(jīng)過(guò)分析初步建立熱對(duì)流的概念。第三部分是探究熱在空氣中是怎樣傳遞的，在空氣中點(diǎn)燃一支香，用玻璃罩倒扣住，觀察香冒出的煙是怎樣流動(dòng)的，進(jìn)一步完善流體通過(guò)熱對(duì)流傳遞熱量。第四部分是使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋生活中的熱對(duì)流現(xiàn)象和拓展活動(dòng)，制作一個(gè)走馬燈并嘗試解釋原理?！局饕拍睢繜峥偸菑母邷靥巶飨虻蜏靥帲瑹醾鬟f的方式有多種，液體和氣體主要通過(guò)熱對(duì)流的形式傳遞熱量?！旧婕罢n標(biāo)】6.3.3 熱可以在物體內(nèi)和物體間傳遞，通常熱從溫度高的物體傳向溫度低的物體說(shuō)出生活中常見的熱傳遞的現(xiàn)象，知道熱通常從溫度高的物體傳向溫度低的物體。舉例說(shuō)明影響熱傳遞的主要因素，舉例它們?cè)谌粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中的應(yīng)用?！緦W(xué)情分析】學(xué)生上一節(jié)課完成了熱傳導(dǎo)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，明白了熱總是從高溫處傳向低溫處，熱量在物體內(nèi)部或兩個(gè)物體之間會(huì)以傳導(dǎo)的形式傳遞。由上節(jié)課的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)覺得液體和氣體也會(huì)是通過(guò)傳導(dǎo)的方式傳遞熱量。這是學(xué)習(xí)熱對(duì)流這種熱傳遞方式的一個(gè)障礙。學(xué)生在以前學(xué)過(guò)固體和液體及氣體的性質(zhì)，知道液體和氣體能夠流動(dòng)，是液體和氣體區(qū)別于固體的重要特性，這為學(xué)生解釋液體和氣體在傳遞熱的過(guò)程中可能發(fā)生流動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。學(xué)生在日常生活中可能注意到開鍋后熱氣向上流動(dòng)、打開冰箱門冷空氣會(huì)向下流向腳面的現(xiàn)象，但他們往往沒有認(rèn)識(shí)到這是一種熱傳遞的方式，而僅僅是熱的物體和冷的物體運(yùn)動(dòng)了，不知道它們?cè)谶\(yùn)動(dòng)的過(guò)程中傳遞了熱量；同時(shí)，他們注意到的現(xiàn)象是一個(gè)局部，要么是上升、要么是下降，而沒有注意到或者說(shuō)無(wú)法觀察到高溫流體上升會(huì)伴隨著低溫流體下降，低溫流體下降會(huì)伴隨著高溫流體上升。由于日常生活中常見的流體大多是均質(zhì)的，加之發(fā)生熱對(duì)流時(shí)流體流動(dòng)的速度較慢，學(xué)生較難觀察到其流動(dòng)情況，因此，應(yīng)該在流體中添加懸浮顆粒，借助懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)情況判定流體的流動(dòng)情況。借助加入附加介質(zhì)，觀察物質(zhì)的變化情況，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到的觀察方法，在教學(xué)中應(yīng)該滲透這種意識(shí)，以培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，提高自主探究水平。【教學(xué)目標(biāo)】1.通過(guò)觀察液體和氣體受熱流動(dòng)情況，認(rèn)識(shí)到液體和氣體會(huì)通過(guò)對(duì)流的形式傳遞熱量，初步了熱傳導(dǎo)傳遞方式的特點(diǎn)。2.能夠運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解釋生活中的熱對(duì)流現(xiàn)象。3.通過(guò)類比、遷移，初步學(xué)習(xí)通過(guò)添加附加介質(zhì)觀察物質(zhì)變化的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)科學(xué)探究技能。4.在科學(xué)探究過(guò)程中，體驗(yàn)到事物的變化是可以被觀察的，事物的內(nèi)部是有聯(lián)系的。【重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)知道熱在氣體和液體中傳遞的主要方式是熱對(duì)流。難點(diǎn)做熱在水中和空氣中傳遞的實(shí)驗(yàn)，從而理解對(duì)流現(xiàn)象?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師酒精燈、鐵架臺(tái)、火柴、試管、測(cè)溫儀學(xué)生酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、火柴、木屑、燒杯、攪拌棒、香、玻璃罩、鐵夾子?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入：梳理前概念，引發(fā)思考。1.復(fù)習(xí)舊知：同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)過(guò)熱的一種傳遞方式，是什么？（熱傳導(dǎo)）誰(shuí)能來(lái)說(shuō)一下什么是熱傳導(dǎo)呢？2.演示實(shí)驗(yàn)：用酒精燈對(duì)裝有水的試管進(jìn)行加熱。加熱點(diǎn)在試管的中部。我們用熱傳導(dǎo)的原理推測(cè)一下，熱在水中是如何傳遞的？請(qǐng)同學(xué)們將你的想法畫在實(shí)驗(yàn)記錄單上。3.引發(fā)思考：用測(cè)溫儀測(cè)各點(diǎn)溫度，發(fā)現(xiàn)結(jié)果和熱傳導(dǎo)并不一樣。引發(fā)思考熱在水中究竟是如何傳遞的?4.大膽假設(shè)：我們上節(jié)課研究熱傳導(dǎo)的時(shí)候，研究的材料大都是固體，而水是液體。液體和固體的重要區(qū)別是它能夠流動(dòng)，那么水在加熱的過(guò)程中是不是可能發(fā)生了流動(dòng)呢？如果是發(fā)生了流動(dòng)，這種流動(dòng)會(huì)對(duì)整個(gè)水體溫度的升高起到什么作用？設(shè)計(jì)意圖通過(guò)學(xué)生梳理前概念，再通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生思維沖突，激發(fā)學(xué)生探索新的熱傳遞方式的興趣；同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生大膽假設(shè)，嘗試猜測(cè)水在受熱時(shí)可能通過(guò)流動(dòng)的形式傳遞熱量。二、探究熱在水中是怎樣傳遞的。1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：那么，水在加熱的時(shí)候真的會(huì)發(fā)生流動(dòng)嗎？我們能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)清晰地觀察到水在變熱的過(guò)程中是否會(huì)發(fā)生流動(dòng)，它時(shí)怎樣流動(dòng)的？適時(shí)指導(dǎo)學(xué)生觀察水的流動(dòng)需要借助合適的懸浮物體，引入實(shí)驗(yàn)材料木屑。設(shè)計(jì)意圖學(xué)生通過(guò)思考、試錯(cuò)的過(guò)程，設(shè)計(jì)出觀察熱在水中是如何傳遞的實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中調(diào)動(dòng)學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)、引發(fā)學(xué)生思維碰撞。2.學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案。3.實(shí)驗(yàn)操作：出示實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，小組按分工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用箭頭在記錄單上畫出木屑運(yùn)動(dòng)軌跡。4.小組匯報(bào)：擇機(jī)板書“受熱上升、遇冷下降，循環(huán)流動(dòng)”。5.教師總結(jié)：像水這樣受熱上升、遇冷下降，循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)流動(dòng)傳遞熱量，這種熱傳遞的方式叫熱對(duì)流。熱對(duì)流時(shí)，熱總是從溫度較高處向溫度較低處傳遞。設(shè)計(jì)意圖讓學(xué)生理解木屑的運(yùn)動(dòng)軌跡就是熱在水中的傳遞軌跡，用熱在水中的傳遞現(xiàn)象，先簡(jiǎn)單的分析熱對(duì)流的過(guò)程，初步建立概念。三、探究熱在空氣中是怎樣傳遞的。1.概念遷移：熱在水中傳遞會(huì)發(fā)生熱對(duì)流，在石頭、鐵塊中傳遞會(huì)發(fā)生熱對(duì)流么？（不會(huì)，因?yàn)槭^、鐵塊不會(huì)流動(dòng)。）那么你預(yù)測(cè)一下熱在空氣中傳遞會(huì)不會(huì)發(fā)生熱對(duì)流呢？你猜測(cè)的依據(jù)是什么？（空氣會(huì)發(fā)生流動(dòng)）設(shè)計(jì)意圖讓學(xué)生進(jìn)一步理解流動(dòng)是產(chǎn)生熱對(duì)流的前提條件。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：我們能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的判斷呢？借助什么來(lái)觀察空氣的是否流動(dòng)？（加入可以在空氣中漂浮的物體，引入香點(diǎn)燃后產(chǎn)生的煙。）3.學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)思路。4.實(shí)驗(yàn)操作：出示實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，小組按分工進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用箭頭在記錄單上畫出煙的運(yùn)動(dòng)軌跡。5.小組出示實(shí)驗(yàn)記錄單并匯報(bào)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，認(rèn)識(shí)到熱在空氣中確實(shí)是通過(guò)熱對(duì)流來(lái)進(jìn)行傳遞的。6.總結(jié)推理：那么其它會(huì)流動(dòng)液體和其它熱傳遞的方式會(huì)是熱對(duì)流么？7.歸納總結(jié)：誰(shuí)來(lái)完整地總結(jié)一下什么是熱對(duì)流。（參照板書）設(shè)計(jì)意圖讓學(xué)生理解流動(dòng)是產(chǎn)生熱對(duì)流的前提條件。引導(dǎo)學(xué)生借助其它物體觀察空氣的流動(dòng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生觀察到熱在空氣中和水中傳遞方式相同，豐富了熱對(duì)流的概念。四、生活中應(yīng)用1.聯(lián)系實(shí)際：我們了解了熱對(duì)流的概念，那么你在生活中見過(guò)熱對(duì)流的現(xiàn)象么？向同學(xué)們介紹一下你的發(fā)現(xiàn)。（蒸包子開鍋時(shí)的熱氣騰騰的現(xiàn)象、冰棍剛拿出冰箱是冷氣向下流的現(xiàn)象等）2.生活中的應(yīng)用：熱對(duì)流在生活中也有很多的應(yīng)用，夏天天氣炎熱，為什么制冷空調(diào)一般墻壁的上部？冬天我們會(huì)利用暖氣取暖，為什么暖氣一般會(huì)掛在墻壁的下部呢？設(shè)計(jì)意圖拉近概念和學(xué)生的距離，讓學(xué)生聯(lián)系實(shí)際說(shuō)說(shuō)哪里有、怎么利用，培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、拓展遷移的能力。【教學(xué)后記