师:同学们,今天我们一起来学习教科版小学科学五年级下册第四单元第六课《哪个传热快》。本课学习目标有三个:一、知道不同材料制成的物体导热性能不一样;二、能从热量传递角度认识效率;三、发现不同导热性能的物体在生活中有不同应用。上课前,请同学们准备好科学书、学生活动手册,我们开始今天的学习。小明放学回家,又累又饿,看到妈妈煲好的汤还在锅里,热汤锅中放着一个汤勺,他等不及直接拿起汤勺打算喝汤,没想到汤还没喝到,手就被烫伤了。大家猜一猜,小明最有可能用的是以下哪一种汤勺呢?
生:我猜他用的应该是铁勺,因为我平时吃火锅的时候,如果用金属汤勺或者金属筷子,很容易烫到手,但如果用木勺,就不会觉得烫手。
师:看来同学们觉得不同材料制成的物体,它们的传热本领可能不一样。但真相是否如大家感觉的一样呢?到底什么材质传热快,什么材质传热慢呢?科学的猜想必须通过实验来验证。我们可以把木头、塑料、金属三种材料的勺子放到同一杯热水中,比较它们传热的快慢。那么如何保证实验的公平呢?首先考虑第一个问题,三个不同材料的勺子该如何选择?如果用图片上的金属勺、木头勺、塑料勺去做实验,你们觉得公平吗?
生:不公平。三个勺子的大小形状相差太大了。
师:那你们觉得勺子应该如何选择呢?
生:我觉得应该选择大小粗细相差不要太远的三个勺子去做实验。
师:是的,我们的实验材料包中已经为大家准备好了大小粗细相近的金属勺、木头勺、塑料勺。其次,在选择了勺子之后,三个勺子放入热水的时间如何才能做到公平呢?
生:三个勺子要同时放进热水中。
师:这位同学想得真仔细。最后再思考一个问题,在传热实验中,我们还要考虑通过什么现象来观察比较不同勺子传热的快慢呢?
生:勺子放进热水后,直接用手摸摸哪个勺子热得最快就行啦。
师:那我们先来试试用手摸热水中的三个勺子,看看有什么感觉。我们把三个勺子同时放入一杯热水中,一段时间后可以摸到,木头和塑料勺子没有很明显的感觉,而金属勺子感觉最热。看完这个视频,大家觉得直接用手摸三个勺子有什么不足之处呢?
生:这样子就不能实现同时摸到三个勺子,就不能保证它们传热的时间是一样的了。
生:而且用手摸的话,只靠我们的感觉是不够准确的,会有实验误差。
师:嗯,同学们能发现影响实验公平的细节,这种细心的品质值得我们学习。同时,由于刚才的实验是用开水进行的,如果直接用手摸实验器材很容易被烫到,所以如果在家做这个实验,请用温水。那有没有其他更安全、直观、准确的方法来比较它们传热的本领呢?老师这里有一种特殊材料,不用触碰就能安全地观察到它们传热的快慢,那就是感温油墨。感温油墨遇到高温后,颜色会发生变化,老师这里用的是蓝紫色的感温油墨,它遇到热会变成橙色。我们可以把感温油墨涂在勺子的柄部,根据感温油墨的变化情况来判断不同材料的传热快慢。为保证实验公平,要把感温油墨涂在三个勺子的相同位置上。实验过程中,我们只需要观察同一时间内不同材料勺子感温油墨的颜色变化即可。接下来我们看看这个实验的步骤。
一、在勺柄相同高度涂上感温油墨晾干;二、准备半杯热水;三、将三个勺子同时放入热水中并计时;四、观察变化并填写实验记录表。
其中在填写不同材质勺柄的温度变化记录表时,如果看到感温油墨的颜色开始变化,就在对应的方框处打勾,如果看到颜色完全变化,就在对应的方框处画三角形。接下来我们看看这个实验。
(实验过程描述)
师:木勺、塑料勺、金属勺,哪个勺子传热快?今天我们就来研究一下。这是实验用的热水,这是装热水的烧杯,这是计量时间的秒表,这是实验记录表,这是三根大小粗细相同但材料不同的勺子,分别是金属勺、木勺、塑料勺。在实验过程中请注意安全,我们还要准备一盆冷水和湿布。如果不小心被热水烫到,就可以马上用冷水浸泡,防止烫伤手。
我们事先在三个勺子的柄部相同高度涂好了感温油墨,接下来把热水倒在烧杯中。注意倒热水时杯子要放在桌面上,热水要沿着烧杯壁慢慢倒,以防热水溅出烫伤。我们要同时把三个勺子放入热水中计时,观察感温油墨的变化情况,并填写在实验记录表中。注意实验过程中不要摸装有热水的烧杯和浸在热水中的勺子,以免造成实验误差。观察过程中记得把感温油墨的变化情况记录在实验记录表中,来比较不同材料的传热快慢。我们一起来观察哪个勺子传热快吧。
(实验观察记录描述)
师:通过视频和表格我们可以看出,不同材料的热传导本领各不相同,金属材料的传热较快,塑料、木头等材料传热较慢。像金属这样导热性能强的物体,我们叫做热的良导体。像塑料、木头这样导热性能弱的物体,我们叫做热的不良导体。从刚才的实验中,大家已经证明金属是热的良导体,传热本领很好,所以通常用金属来做锅。但是为什么锅也有分铝锅、铁锅和其他不同金属的锅呢?如果从导热性能这个角度思考,不同金属它们的导热性能又是否有差异呢?接下来我们就用黄铜、铁、铝来比较不同金属的导热性能。在这个实验中,我们依然要保证实验的公平性。什么是公平呢?公平就是我们之前学习的对比实验的方法。还记得对比实验中通常保持一个条件改变,而其他条件不改变。在这个实验中我们比较的是黄铜、铁、铝的导热性能,所以改变的条件是金属的材料,也就是黄铜棒、铁棒、铝棒。在这个实验中老师将提供这些材料,分别是热传导演示器,上面有长短粗细一致的黄铜棒、铁棒、铝棒,还有酒精灯、感温油墨。大家觉得酒精灯应该如何摆放?感温油墨应该涂在哪里?请暂停视频,试着画一画。我们来看看这两个小组的设计图,你们觉得他们画得好吗?
