师:今天我们学习教科版小学科学五年级下册第四单元“热”中的第四课——热在金属中的传递。本节课学习目标如下:了解热有热传导、热对流、热辐射三种传递方式;知道热可以在物体内和物体间传递;通过探究实验,理解热量传递有一定方向性,通常热从温度高的物体传向温度低的物体;描述一些简单热传递和生产生活的关系。上课前,请同学们准备好课本和活动手册,都准备好了吗?现在正式进入科学课堂。在平时吃饭盛汤时,触碰到汤勺会有什么感觉?
生:汤勺会变烫。
师:汤勺为什么会变烫呢?
生:因为汤勺浸泡在热汤中,热汤把热量传给了汤勺。
师:看来同学们对上节课知识掌握得很牢固。热汤温度高,汤勺温度低,相互接触后,热汤把热量传给了汤勺。但勺柄没浸泡在热汤中,为什么也会变烫?热是怎么传递到勺柄的?请同学们猜一猜热是怎样传递到勺柄的,并把猜想用箭头画下来。
(老师观察后)
师:老师发现大部分同学这样画,箭头从靠近勺口的部位,沿着勺柄指向勺柄末端。为什么这样画呢?能不能说一说理由?
生:我觉得勺口被浸泡在热汤中温度较高,勺柄末端温度较低,所以热汤会把热量从勺口部位传递给勺柄末端。
师:这样的推测有依据,但对不对呢?我们一起通过实验探究。我们用金属条模拟汤勺勺柄,首先在一根金属条表面均匀涂上感温油墨,这是一种随温度改变而改变颜色的油料。本次实验选用的感温油墨随温度升高由红色变为无色。接着将金属条固定在支架上,再用火加热金属条中部,观察金属条上感温油墨的变化。实验过程中,请同学们注意以下几点:一、使用酒精灯要规范,当心别烫着手;二、观察金属条上感温油墨颜色变化及方向;三、把观察到的实验现象记录在表中;四、待金属条冷却后再取下。都准备好了吗?跟着老师一起走进实验室。实验所需器材有废液缸、火柴、酒精灯、涂了感温油墨的金属条、湿布以及铁架台。第一步,根据酒精灯高度调节铁架台高度;第二步,点燃酒精灯,将熄灭后的火柴置于废液缸中,用酒精灯外焰给金属条中部加热,观察并记录感温油墨的变化;第三步,移出并熄灭酒精灯,待金属条完全冷却后,整理实验材料。第一个实验结束了,从刚才的实验中,同学们观察到了什么?
生:我观察到感温油墨从加热部位开始由红色变为无色,露出金属原本的银白色,然后逐渐向金属条两端延伸。
师:描述实验现象时,有没有像这样准确描述到感温油墨颜色和方向变化呢?如果有,老师要表扬你,因为你真实、全面记录了实验现象。通过这样的实验现象,能总结出什么?
生:通过实验,我们发现热在金属条中的传递是从加热部位开始向两端传递,即从温度高的部分向温度低的部分传递。
师:通过刚才实验,验证了大家前面的推测是正确的。热在金属条上这样传递,热在金属平面上又会怎样传递呢?老师手中有一个金属圆片,请同学们想一想,热在金属片中是怎样传递的,并设计实验验证猜想。
(同学们思考后)
生:我推测热在金属片中的传递会像在金属条中一样,如果在涂有感温油墨的金属圆片中心加热,感温油墨会在中心开始由红色变为无色,逐渐向四周传递,因为加热点在金属圆片中心温度高,四周温度低,热会从温度高的地方传向温度低的地方。
师:这样的推测有理有据,根据这样的推测,能设计什么样的实验验证呢?
生:我设计的实验是,在金属圆片表面均匀涂上感温油墨,将金属圆片固定在支架上,用酒精灯在涂有感温油墨的金属圆片中心加热,观察感温油墨变化情况。
生:我认为还可以在金属圆片边缘加热。我设计的实验是,在金属圆片表面均匀涂上感温油墨,将金属圆片固定在支架上,用酒精灯在涂有感温油墨的金属圆片边缘一个点上加热,观察感温油墨变化情况。
师:如果按照这样的设计方案进行实验,可能会观察到什么样的实验现象?
生:我猜测如果在涂有感温油墨的金属圆片边缘加热,感温油墨会在边缘开始由红色变为无色,逐渐向四周传递。
师:同学们思考角度都很全面,根据设计的实验方案,分别进行实验,看看热在金属片中怎样传递。
