教科版五下第四单元第7课《做个保温杯》教学设计
课题 | 做个保温杯 | 单元 | 四 | 学科 | 科学 | 年级 | 五 |
学习 目标 | 1.热的不良导体可以减慢物体热量的散失；空气是一种热的不良导体；保温、散热技术在生活中被广泛应用。 2.根据热传递的原理设计制作保温杯；研究哪种保温方法保温效果较好；尝试自主设计产品,在研究后改进产品；创作科学小论文等呈现保温杯探究的过程与结论。 3.激发设计研究保温杯的兴趣,能不断进行尝试和创新；关注他人的探究成果,乐于分享自己的探究经验。 4.了解生活中常见的保温制品,体会它们给人类生活带来的便利；讨论技术包括人们利用和改造自然的方法、程序和产品；感受到科学家与工程师的工作可以推动科学的发展与技术的进步。 | ||||||
重点 | 根据热传递的原理设计制作保温杯。 | ||||||
| 玻璃杯什么牌子好 难点 | 研究哪种保温方法保温效果较好。 | ||||||
教学过程 | |||||||||
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | ||||||
导入新课 | 热水盛在怎样的杯子里才不容易变冷?冬天,我们大多喜欢喝热水。热水盛在怎样的杯子里才不容易变冷?我们怎样减慢物体热量的传递?不同材料有不同的导热性。想要让热水盛在杯子里不容易变冷, 就需要制作杯子的材料是热的不良导体,这样的材料导热比较慢,热水的热量想要传出去需要更长的时间。另外,杯子的敞口是与外界空气接触的,热水与外界空气的温度不同,要发生热量的传递,如果我们能尽量减少这样的接触,热水的热量散失得能慢一些。 | 学生交流并根据生活经验回答问题。 | 激发研究热传递的兴趣。 | ||||||
讲授新课 | 探索：比较哪杯水凉得慢。 观察不同材料杯子的保温效果。 实验目的:通过测试比较不同材料制成的杯子对热水的保温效果。 实验材料:容量大小差不多的不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯,热水,温度计,刻度杯等。 实验步骤:(1)把杯子平放在桌面上,与同伴合作,利用刻度杯,同时量取相同温度的热水200毫升。 (2)分别将热水倒入三个杯子中。 (3)用手摸三个杯子的杯壁,记录下自己的感受。 (4)3~5分钟后用温度计同时测量并记录这三个杯子中水的温度。 实验现象:三个杯子中的水一开始温度相同,由于室温低于热水的温度,热水开始向空气传递自己的热量,三个杯子中的水温度开始下降,但是由于三个杯子的制作材料不同,温度下降得快慢也不同。 实验记录: 探究哪杯水凉得慢些实验记录表 实验分析:倒入热水后,用手摸杯壁,我们会感觉到不锈钢杯杯壁很烫,塑料杯杯壁不怎么烫,陶瓷杯杯壁基本不热。这是因为三个杯子的材料不同,不锈钢是热的良导体,塑料、陶瓷是热的不良导体。过几分钟后,我们会发现这三个杯子中水的温度不一样,不锈钢杯中的水凉得最快。这是因为不锈钢是热的良导体,传热速度快,可以把水的热量较快地向外传递到温度更低的地方,如空气、放杯子的桌子等。这样散热快了,热水的温度下降得也就快了。塑料、陶瓷是热的不良守体,传热慢,热水的温度下降得也就慢。 实验结论:热的良导体传热快,散热也快,水温下降得快；热的不良导体传热慢,散热也便,水温下降得慢。 交流能使杯中热水凉得更慢的方法。 既然材料本身的特性我们不能改变,我们可以改变周围的环境等来缓解热水温度的下降。比如,我们可以减少热水与空气的接触,给杯子加一个密封的盖；我们可以减少杯子与周围空气的接触,用毛巾将杯子包起来；甚至可以将杯子嵌在泡沫塑料里。这些方法都可以使杯中的热水凉得更慢。 测试、比较各种方法的保温效果。 观察各种方法的保温效果。 实验目的:通过测试比较不同材料不同方法对热水的保温效果。 实验材料:杯子、杯盖、毛巾、泡沫塑料、热水、温度计等。 实验步骤:(1)根据实验设计,分别准备各组实验的杯子。 (2)分别将热水倒入各组杯子中。 (3)倒入热水后,用温度计测量开始温度。 (4)10分钟后,用温度计测量此时杯子中热水的温度。 实验目的: 各种方法保温效果记录表 实验分析:从实验获得的数据中我们可以发现,在这些保温方法中,无盖的杯子保温效果最差,而使用热的不良导体材料进行保温的效果最好。 实验结论:杯子嵌入泡沫塑料中并加盖的方法保温效果最好。 在刚才的实验中我们还发现,其实我们的保温杯不能使热水始终保持原来的温度。保温杯只能起到尽量阻隔热量传递的作用,但事实上还是会发生热量的传递。 制作一个保温杯。 1.设计保温杯。(1)设计要求:选择合适的材料制作一个保温杯,杯外的包裹物厚度不超过3厘米,保温效果要好。 (2)设计思考:设计的主要目的是保温效果要好,因此要尽量选择热的不良导体为主要材料,以减少热量的散发。 对于自制保温杯来说,本身可以采用玻璃、陶瓷等热的不良导体。杯外的包裹物则可以采用泡沫、塑料、棉质物、羽绒、厚纸板、软木材橡胶等材料。这样可以有效减少因热传导而散发出去的热量。此外,在最外层还可以包裹一层反光性能好的金属材料, 防止杯内的热能辐射到外面。 （3）方案参考。 2.制作。(1)将塑料瓶剪成比玻璃杯长4~6厘米的圆筒。 (2)将棉花放入塑料瓶底部并压实,再将玻璃杯放入塑料瓶中,四周放入棉花,并压实。 (3)将棉花放入盖子里并压实,然后用胶带粘好。 3.测试。(1)把大小、数量相同的冰块分别装入各组自制的保温杯里。 (2) 30分钟后分别将各个保温杯里的冰块与水一起倒入烧杯中。 (3)观察比较各个烧杯中冰块的大小变化,比较保温效果。 4.评价、改进。 评价自制保温杯的保温效果,并写出优点和需要改进的地方。 自制保温杯的记录表
5.小结。 (1)保温杯只能起到尽量阻隔热量传递的作用,但事实上还是会发生热量的传递。 (2)当保温杯内水的温度高于外界的温度时,保温杯的作用是减缓杯内水的温度的下降；当保温杯内水的温度低于外界的温度时,保温杯的作用是减缓杯内水的温度的上升。 研讨：什么样的材料散热快?什么样的材料能减慢热量的传递? 热的良导体吸热快,散热也快；热的不良导体吸热慢,散热也慢,能减慢热量的传递。像金属等热的良导体散热快,像塑料、玻璃、木头等热的不良导体可以减慢热量的传递。 制作保温杯时,我们要从哪些方面考虑减慢热量的传递?实际效果如何?还可以在哪些方面做进一步的改进? 设计的主要目的是保温效果要好,因此要尽量选择热的不良导体为主要材料,以减少热量的散发。对于我们自制的保温杯来说,本身可以选用陶瓷、玻璃等热的不良导体做杯身。外部包裹泡沫塑料、棉质物羽绒、厚纸板等材料,这样可以有效减少因热传导而散发出去的热量。 实际的保温效果还可以,但是与现实生活中的保温杯比,效果还是要差一些。 可参考保温外内胆的原理来改进保温杯,比如选取保温性能更好的真空材料等。 保温瓶的保温原理。 生活中,盛有开水的保温瓶过一夜后,第二天打开,水还是非常热,这是因为保温瓶内胆从三个方面减慢了热的传递。保温瓶内胆做成较小的瓶口并加木塞,可以防止液面上的气体流动,以减少热传导与热对流。瓶身的夹层空气被抽走,变成真空,能够防止热传导和热对流。保温瓶内壁镀银,可以在内壁形成一层反射面,通过反射热辐射,有效降低因热辐射而丢失的热量。 | 学生做出猜测,并说出理由。 学生实验,交流汇报。 小结。 讨论。 小组交流。 讨论。 学生开展实验活动。 交流实验结果。 不同小组间相同材料的比较。 讨论：小组讨论制作保温杯的方法。 交流：交流各组制作保温杯的方法,并交流实验中应注意的事项。 制作：小组选择合适的材料制作一个保温杯。 测试：在杯中存放冰块,测试和比较各组保温杯的保温效果。 展示：观察比较各组保温杯的制作方法,分析自制保温杯的优缺点。 交流设计的内容,并动手检测实际效果,交流分析观测的效果。 学生了解保温瓶内胆的设计原理。 | 体验设计的程序和方法。 让学生按照自己的设计进行实验探究,在探究过程中发现问题,解决问题。 了解不同的材料传热能力也不同,进一步认识热的良导体和热的不良导体。 通过相同材料不同保温方法的比较,了解保温杯的保温原理,并对热的良导体与热的不良导体进行解释和运用。 培养孩子发现问题、解决问题的科学实践能力。 通过分析这些数据,引发学生深入思考,保温只能减缓物体温度的变化,而不能保持原来的温度。 增加了学生对于科学的探究兴趣,更让知识的整理和技能的培养有了实实在在的可行性。 | ||||||
课堂小结 | 本课根据已掌握的知识和生活经验及对各种材料保温效果的观察和比较,选择合适的材料制作一个保温杯,并通过保温冰块的比赛活动检测保温杯的保温效果。确定热的不良导体可以减慢物体热量的散失。知道空气是一种热的不良导体。发现保温、散热技术在生活中被广泛应用。 | ||||||||
板书 | |||||||||
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