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教学目标
1、理解辐射这种热传递的方式。
探究问题
太阳的热是怎样传递到地球的?
学习成果评价
概念
层次1
知道太阳将热能转化为电磁波的能量,接收到电磁波的物体再将电磁波的能量转化为热能。
层次2
理解电磁波的传递不需要物体;在辐射这种热传递方式中能量的形式发生了转换。
层次3
理解三种热传递方式的区别。
教学背景
辐射是传导、对流之外的另一种热传递方式。我们能感觉到太阳的热,是最好的以辐射这种方式传递热的例子。太阳的热能转化为电磁波所具有的能量,从太阳传递到地球(这一传递过程被称为辐射),地球上的物体接收到电磁波之后,电磁波的能量一部分转化为物体的热,另一部分被反射或发生其他效应。所有温度高于绝对零度的物体都能由于热而发出电磁波,且电磁波的频率和强度与物体的温度有关。这让人们有机会通过接收和分析这些电磁波来获知物体的温度。除太阳外,火和红外取暖器也是以辐射这种方式传递热的例子。
教学准备
材料:红外取暖器,红外摄像照片,电磁波使我们感觉温暖的例子的图片
教学过程
集中话题
1、学生分析热从太阳传递到地球既不是传导,也不是对流。因为根据前面所学的内容,传导和对流都需要物体,但太阳和地球之间没有物体。
地球上的热是从哪里来的呢?
热是怎样从太阳传递过来的呢?是我们学过的传导吗?是对流吗?为什么?
如果没有物体,传导和对流能不能发生?太阳和地球之间有没有物体?
注意:这个年龄段的一些学生已经模糊地知道太阳的热传递到地球与“辐射”有关。教师在调查学生的前概念时,应先肯定这些学生的回答,并适时地追问“你能解释一下你说的辐射吗”等问题,让学生有机会充分地阐述他们的想法。
探索与调查
1、教师解释通过辐射传递热。
注意:教师需要解释清楚两点——电磁波的传递不需要物体、在辐射这种热传递方式中能量的形式发生了转换。解释太阳的热能转化为电磁波所具有的能量,从太阳传递到地球(这一传递过程被称为辐射),地球上的物体接收到电磁波之后,电磁波的能量一部分转化为物体的热,另一部分被反射或发生其他效应。
参考板书:
回顾与解释
1、列举以辐射这种方式传递热的例子,如篝火、红外取暖器等。展示红外取暖器实物,让学生感受以辐射传递的热。
2、教师展示一些红外相机所拍摄的照片,解释所有具有一定温度的物体都能将自身的热能转化成电磁波的能量。
一只小狗的红外照片
下载于http://en.wikipedia.org/wiki/File:Infrared_dog.jpg,NASA供图
一个热气球的红外照片
下载于http://en.wikipedia.org/wiki/File:Infarot_9.jpg,Luftfahrer供图
这些照片提供了什么信息?
注意:这里教师需要向学生解释,这些是红外摄像机拍出的照片。所有温度高于-273.15℃(绝对零度)的物体都能由于热而发出电磁波,但是不同温度的物体所发出的电磁波不完全相同。并非所有物体释放出的电磁波都强烈到能使人体感觉到热,但红外摄像机可以捕捉这些电磁波,并记录下它们的差别,就能反映出物体的温度。我们将照片中的颜色与旁边比色条中的颜色对应,就可以知道物体的温度了。
让我们看看这个热气球,哪里温度高?哪里温度低?为什么上方温度高?
3、分析辐射与传导、对流的区别。
辐射与传导、对流有什么不同?
哪些热传递方式只能在物体中发生?哪些不需要物体?
注意:辐射不需要物体,但是在物体中也能发生。
哪些热传递方式涉及热与其他形式能量的转换?哪些不涉及?
在这三种热传递方式中,热的传递方向分别是什么样的?
教学建议
1、这一活动较少让学生动手,而需要学生积极思考,并充分交流想法。
2、在考察学生关于辐射这种热传递方式的前概念时,可以让学生通过写或者画反映他们的想法。但是对这类比较抽象的问题,用访谈深入和准确地挖掘学生的前概念是必不可少的。
3、在感受红外取暖器所带来的热时,可以引导学生思考:如果一打开取暖器就感受到热,就说明这些热大部分是辐射引起的,因为空气的热导率很低,对流也需要时间。
课后小记
小编整理了一些适用于幼儿园到小学不同年级的STEM活动教案,活动内容丰富多彩、形式多样、生动有趣,教师可以整理出来进行实践。家长也可以带领孩子们一起动手做。
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STEM活动教案|灯泡里有什么
STEM活动教案|做水果拼盘
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