保温和散热.doc

保温和散热
一、课文说明
　　本课是“热”单元的选学课。在学生知道了热传递的三种方式的基础上，指导学生认识保温和散热的方法；在能力培养方面，属于“分析综合能力”和“动手能力”的系列。
　　课文分三部分：
　　第一部分指导学生综合认识热传递的三种方式。这部分内容分为两层：
　　1．启发学生根据已有知识说出，热传递有传导、对流、辐射三种方式，告诉学生这三种传递热的方式是同时进行的。
　　2．引导学生分析火炉的热是怎样向外传递的。通过分析，使学生认识热传递的三种方式是同时进行的。火炉的热，一般可认为是这样向外传递的：
　　教学时，要启发学生思考，进行充分讨论，借此培养学生分析综合的能力讨论时不能限制太死，讨论结果可以由教师用简单的文字和箭头写在黑板上。通过讨论使学生体会到三种传递热的方式是同时进行的。至于火炉的热究竟是有几条线向外传递的，不可能有无可争议的统一的答案，因此也不必让学生抄写、记忆。
　　第二部分指导学生认识三种传递热的方式在保温和散热中的应用。这部分内容分为三层：
　　1．告诉学生了解热传递的方式很有用，当物体需要保温时要尽可能减慢热的传递，当物体需要散热时要尽可能加快热的传递。明确了这个问题，才能进一步讨论保温和散热的方法。
　　2．了解几种物体保温的方法：
　　棉被、羽绒服中有棉絮、羽毛，它们膨松多孔隙，内有很多不流动的空气，而空气是热的不良导体因此棉被和羽绒服可以保持人的体温。
　　暖水瓶(杯)内有瓶胆，瓶胆为双层，中间的空气被抽去，可以减少热的传导；瓶胆壁内外涂有银白色发亮物质，可以减少热的辐射；瓶胆口有软木或泡沫塑料塞，它们是热的不良导体，既能减少热的传导，又能阻止瓶口的空气以对流方式带走瓶内水的热量。
　　农田、菜园地面覆盖的塑料薄膜，可以减少空气对流，借以保持地温，使小苗在低温多风的早春不致冻死。
　　3．了解几种物体散热的方法：
　　当电流通过变压器时会产生很多热量，必须及时散热才能保护变压器不致被烧坏。变压器是通过周围的散热管散热的。管内有油，与变压器内相通。当变压器发热时，在热对流的作用下，管内的油会循环流动起来，把变压器内的热带出来，通过管壁辐射给周围的空气，再通过空气对流，把热散发出去。变压器的散热管有很多根，这样可以加大它与空气接触的面积，加快散热。(此外，变压器多涂成深色，也有利散热。学生没有这方面的知识，教学时可以不涉及。)
　　电动机是通过周围的散热片散热的。散热片用容易传热的金属制成，散热片越多，电动机与周围空气接触面积越大，散热越快。(有的电动机还装有同轴风扇，可以加快周围空气对流，散热更快。)
　　暖气片也是通过金属制成的散热片散热的。散热片越多，与空气接触面积越大，散热越快。
　　教学时，还可以结合当地情况，再补充一些。
　　第三部分指导学生应用所学知识制作一个保温盒。这项教学活动可在课上指导，课后制作。找一个带盖的木盒子，在盒底、内壁、盒盖内垫上隔热的棉絮或泡沫塑料，就成了一个简易的保温盒。把装有热水的瓶子放入盒内，盖好盒盖，可以使热水不致很快变凉。教学时可以充分发挥学生的创造性，设计出各种各样的保温盒。
二、目的要求
　　1．使学生了解保温和散热的基本方法及其在生活和生产中的应用。
　　2．培养学生分析综合的能力和制作方面的动手能力。
　　3．使学生了解各种事物都是互相联系的，教育学生考虑问题应该全面。
三、课前准备
　　教师准备：
　　1．暖水瓶胆。
　　2．挂图或投影片——室内的炉子、保温和散热的方法。
　　学生准备：制作保温盒的材料——木盒、棉絮、带盖的玻璃瓶等。
四、教学过程
　　导入新课
　　1．提问：热的传递有哪几种方式？
　　2．讲述：这三种传递热的方式有什么关系呢？这节课我们就来研究这个问题。
　　学习新课
　　1．指导学生综合认识热传递的三种方式及其相互关系
　　(1)讲述：为了弄清这三种传递热的方式有什么关系，让我们来分析一下炉火向外传热的情况。
　　(出示挂图或投影片——室内的炉子。)
　　(2)讨论：
　　①炉子的热是由什么发出的(燃烧的煤)？炉子的哪个部位温度最高？
　　②炉火的热是怎样向外传递的？
　　③有传导吗？通过传导将热传给什么物体？
　　④有辐射吗？通过辐射将热传给什么物体？
　　⑤有对流吗？通过对流将热传给什么物体？
　　(根据学生发言，在黑板上画出炉火的热传递图。)
　　⑥通过以上分析，你认为这三种传递热的方式有什么关系？
　　(3)教师小结：三种传递热的方式是同时进行的，并且是相互联系的，可以从一种方式转换成另一种方式。
　　(4)提问：谁能再举出一个三种传热方式同时进行的例子？
　　2．指导学生认识保温和散热
　　(1)了解保温和散热的含义
　　讲解：热传递与我们的关系很密切。在实际生产和生活中，有时希望一些热的物体不要变凉，例如烧开的水、烧热的饭等，这时就需要设法保温(板书“保温”)；有时又希望一些热的物体尽快变凉或不要继续再增热，例如电视机、电动机等，这时就需要设法散热(板书“散热”)。
　　(2)了解保温的方法
　　①讨论：
　　平常哪些物体需要保温？它们是怎样保温的？
　　(出示挂图或投影片，或看课本第62页的插图。)
　　图中是什么物体？它们能给什么物体保温？为什么能保温？
　　②讲解：棉被、羽绒服、暖水瓶、塑料薄膜保温的原理(参考课文说明)。
　　③提问：还有哪些物体像棉被、暖水瓶等具有保温作用？(启发学生广泛联系当地实际。)
　　④教师小结：要保温，必须尽可能减慢热的传递。为此，可以采用热的不良导体，不使热源与周围的气体或液体接触，以减少热的传导、对流和辐射。
　　(3)了解散热的方法
　　①讨论：
　　平常哪些物体需要散热？它们是怎样散热的？
　　(出示挂图或投影片，或看课本第63页的插图。)
　　图中是什么物体？它们是怎样散热的？
　　②讲解：变压器、电动机、暖气片的散热原理(参考课文说明)。
　　③提问：你还知道哪些加快散热的方法？(启发学生广泛联系当地实际。)
　　④教师小结：要散热，必须加快热的传递。为此，应该采用热的良导体，加大热源与空气或水的接触面积，使传导、对流和辐射加快进行。
　　巩固应用
　　1．教师概述本课教学内容。
　　2．提问：要保温应该怎么办？要散热应该怎么办？
　　3．填空：课本第62页关于保温、散热方法的空白。
　　4．讨论：
　　(1)有人说冬季需要盖棉被、穿棉衣，是因为棉被、棉衣是暖和的。这种说法对不对？为什么？
　　(2)棉被、保温瓶本来是保温用品，可是人们却把冰棍放在保温瓶里，还盖上棉被。这是怎么回事？
　　布置作业
　　参照课文插图中的方法，制作一个保温盒。比比谁制作的保温盒保温效果最好。
五、课后小记
保温和散热
一、教学目的
1．使学生知道保温和散热的基本方法。
2．培养学生分析综合的能力和制作方面的动手能力。
3．使学生了解各种自然事物是相互联系的。
二、教学准备
1．演示材料：
(1)投影片——室内炉火的剖面图。
(2)录像资科——介绍变压器如何散热；展现农民在农田幼苗上覆盖地膜的情景。
(3)实物——电动机、暖瓶胆、棉衣、棉手套、棉鞋、羽绒服等。
2．分组观察材料：一小块暖瓶胆、棉花或晴纶棉、羽绒。
三、教学过程
(一)教学引入
1．提问：热传递的方式有哪几种?各有什么特点?
(根据学生的发言，教师板画以下符号。用“ ”表示热传导，
用“ ”表示热对流，用“…… ”表示热辐射。)
2．讲述：这三种传递热的方式之间有没有关系呢?这节课 就来研究这个问题。
(二)学习新课
1．了解三种热传递方式之间的关系
(1)提问：你认为这三种热传递方式之间有没有关系?(出示炉火的投影片)
(2)讲述：为了弄清这个问题，我们来分析一下火炉的热向外传递的情况。
(3)讨论：想一想，炉火的热由什么发出的?炉火的热是怎样向外传递的?
要求学生按以下顺序汇报：
①有传导吗?通过传导将热传给什么物体?
②有对流吗?通过什么物体的对流，将热传给什么物体?
③有辐射吗?通过辐射将热传给什么物体?
(教师根据学生的发言，用热传递方式的符号在黑板上画出草图。首先画出炉子的外形、炉内的热源、炉壁、炉盘、铝壶、烟囱，然后再用彩笔标出热传递的方式及途径。)
(4)提问：通过以上分析，你认为这三种热传递方式之间有什么关系?
(5)小结：三种传递热的方式之间是相互联系的，不仅可以同时进行，而且可以从一种方式转换成另一种方式。
(6)提问：还能举出其它热传递的例子吗?
2．了解物体散热的含义和方法
(1)讲述：热的传递与我们关系很密切。有时人们希望一些热的物体尽快把热传递出去，尽快变凉或不再继续增温，这叫做“散热”（板书：散热)
(2)讨论：
①平常生活中哪些物体需要散热?
(学生可能想到电视机、投影仪或其它电器。)
②根据热传递的知识想一想，要散热应该怎么办呢?(尽可能加快热的传递。)
③上面举出的那些物体是怎样加快热传递的?(引导学生从加快热传导、对流、辐射三方面全面去考虑，有条理地进行表达。)
④变压器在工作时，由于电热的作用也会发热。为了保护变压器不被烧坏，必须注意散热，你知道变压器是怎样散热的吗?(放录像——变压器散热示意图。)
⑤讲述，变压器是通过周围散热管散热的，管内油与变压器相通。当变压器生热时，在热对流作用下，管内油会循环流动起来，把变压器内热带出来，然后通过管壁辐射给周围空气(热辐射)，再通过空气对流把热散出去。散热管有很多根，可以加大与空气的接触面积，使散热更快。(出示电动机图)
⑥电动机在工作时也会发热，它是如何散热的呢?
（希望学生说出电动机是金属制成，可以传导热，散热片很 多，与空气接触面积很大，可以加快热的传导、对流和辐射。)
⑦还知道哪些物体需要散热?它们是用什么方法散热的?
(3)小结：要散热，必须加快热的传递，一般要采用热的良导体，加大与空气、水的接触面积，使传导、对流、辐射加快进行。
3．认识保温的含义和方法
(1)讲述：与前面的例子相反，有时在生活中希望热的物体不要变凉，要设法保持温度，保持热不散出去，这叫做“保温”(板书：保温)
(2)讨论：
①要保温应该怎分办呢?(当物体需要保温时，要尽可能减慢热的传递。)
②生活中郎些物体需要保温?它们是怎样保温的?
(学生可能说出用暖瓶给开水保温，将饭放保温锅里，穿棉衣使身体保暖等等。)
(3)认识保温瓶的保温原理：
①出示保温瓶。 
②观察：保温瓶的构造有什么特点?
③讨论：这样的构造与保温有什么关系?
④讲解：暖水瓶(杯)内有瓶胆，是玻璃制成的，玻璃是热的不良导体；瓶胆为双层中问的空气被抽去，抽掉空气不能形成热对流；瓶胆内外涂有银白色发亮的物质，可以减少热的辐射；瓶胆口有软木（或泡沫塑料）塞，它是热的不良导体，既能减少热的传导，又能阻止瓶口的空气以对流方式带走瓶内的热量。
(4)认识棉衣保温的原理：
①出示羽绒、棉絮等保温材料。
②观察这些材料的结构有什么特点?(膨松。)
③讨论：这些特点与保温是否有关系?
④讲解：棉絮和羽绒膨松多孔隙，内有很多不流动的空气，而空气是热的不良导体，借以保持人的体温。
(5)认识地膜的保温原理：
①谈话：早春，为了保持土温和幼苗，农民伯伯怎样做?
②放录像：农民在地里盖地膜。
③讨论：这有什么作用?
④讲解在农田、菜园的土地上覆盖塑料薄膜，可以减少空气对流，借以保持地温，使小苗在低温多风的早春不致冻死。
(6)提问：还有哪些物体像棉被、暖水瓶等物体一样具有保温作用?它们是采用什么方法保温的?
(7)小结：要保温，必须尽可能减慢热的传递．可以采用热的不良导体，隔绝与周围气体或液体的接触，减少热的传导、对流、辐射、
4．研究制作保温盒的方法
(1)讲述：下面，我们要应用今天学的知识制作一个简易保温盒，给一杯水保温。想一想，应该用什么材料，怎样制作?
(2)学生分组讨论。
(3)汇报、交流各种不同的方案。
(三)巩固练习
1、概述本课教学内容，进行全课总结。
2．解释两种常见现象。
(1)有人说冬季盖棉被、穿棉衣是因为棉被、棉衣本身厚、暖和，对不对?为什么?
(2)问：棉被、保温箱本来是保温用品，可人们把冰棍放在保温箱里还盖上棉被怎么回事?
(四)布置作业
制作保温盒，比赛保温的效果。
一、导入新课
（1）提出问题：①茶杯里的热水是怎样逐渐变冷的？②你有什么办法使茶杯里的水保持原来温度？
（2）学生分组讨论。
（3）小结：同学们针对茶杯里的水用蒸发、传导、对流、辐射方式向外散热的特点，提出种种保温措施，很有道理，如果把大家的意见集中起来，再加以改进，将会做一个很好的保温杯，就和我们使用的保温瓶差不多了。（板书：保温瓶）
二、学习新课
1、认识保温瓶的结构与材料的特点。
①讲述：保温瓶为什么能保温？只要我们拆开保温瓶，看一看它的材料、结构，也许就能明白其中的道理了。
②指导学生分组拆卸塑料保温瓶，教师边示范边讲述：打开瓶盖，拿下瓶塞；按紧瓶体，依逆时针方向旋开底座，将底座与垫圈按拆卸顺序放置；看清瓶胆下端的小嘴，右手从瓶口用力，小心退出瓶胆，放置桌子的中间，两边用物稳好，防止滚动；瓶外壳与底座放一边。
③学生动手拆卸，教师给予适当帮助。
④指导观察：保温瓶是由哪几部分组成的？它们分别用什么材料制成的？
⑤学生分组讨论。
⑥师生小结：（出示保温瓶剖图）保温瓶由瓶盖、瓶塞、瓶胆和保护壳等部分组成的，瓶塞是软木的，瓶胆是玻璃制成的，是双层的它们的夹层壁上涂上一层闪光发亮的物质，它的瓶盖和外壳是塑料的，当然，外壳也有金属的。
2、研究保温瓶材料、结构所起的保温作用。
（1）提问：这些材料、结构对保温瓶的保温起什么样的作用？请同学们仔细观察。
（2）分组讨论。
（3）师生小结：保温瓶的各种材料的选择和结构处理都是为防止或减少热向外传递而设计的。瓶塞选择软木是因为它的热的不良导体，软木中有许多空气也使热不易传导，这样的瓶塞能很好地阻止热从瓶口向外散发；玻璃是不容易传热的，瓶胆内壁涂上闪光的物质是防止热向外辐射；瓶胆用玻璃材料做成双层，并抽取中间空气是防止热外向传导和切断气体对流带走热量；瓶壳等材料起保护作用。所以保温瓶具有很好的保温作用。
3、把保温瓶依次按原样组装起来。
4、鼓励对现有的保温瓶材料进行改进和创新。
提问：你们对上述材料、结构有什么改进、改造的设想？你们看，这是别人加以改进的空心瓶塞，这是压力式水瓶塞……
5、研究加带降温的方法。
提问：如果从保温瓶中倒出一杯热水，怎样使它迅速降温？把你想到的办法说出来，并说出其中的道理。
小结：如何使一杯水加快降温散热的速度，同学们提出不少办法。有人提出口吹，用扇子扇，用勺子搅动，用两只茶杯不停地来回倾倒等，这些都是我们平时常用的方法。
有的同学说把茶杯放在冰水里，置放在冰块中，可能想到了“两物体间温差大，热传导快”，这倒是个好主意，不过请同学们回去试一试把冰块围在杯侧的上部水散热快，还是把冰围在杯底侧壁下方散热快？下一课前请告诉教师。
6、教师总结结束本课。
课后感受：保温瓶的目的在于保温，通过了解保温瓶的构造，我们知道了它的各部分都是在防止热的传递。

教学过程：
一、创设情景，“从一杯水怎样逐渐变凉”导入，激发学生探究兴趣。
　　师：（举起一热水杯）同学们，这是一杯热水过一会儿，热水会慢慢怎样？（变凉）？你怎知道它是逐渐变凉的？
　　师：把保温杯中的热水倒入玻璃杯中，边观察边讨论。
　　生小组研讨后交流回答。
　　师：你们能用什么办法来保持这杯水的温度吗？请你们小组商量商量。
　　生小组研讨后交流回答
　　师：同学们针对杯子里的水利用传导、对流、辐射的方式向外散热的特点，提出一些保温措施。通过这些保温措施，我们可以发现，要想保持这杯水的温度其实就是要阻挡热传递的三种方式。（板书阻挡热传递三种方式）
二、教师引导学生为“一杯水怎样保温”而设计制作保温盒。培养解决问题能力和小组合作的态度。
　　①师：如果把大家的想法集中起来，再加以改进，就能做一个不错的保温盒了。你们想不想试一试。
　　②师：教师给大家准备了一些材料和工具，你们先看一看材料单上有哪些材料。（详见课前准备中的“材料超市”内容。）〈学生阅读材料〉
　　③师：小组内讨论，你们准备选取哪些材料？怎样进行制作？可以把你们的制作方法画出来。④学生讨论设计“在白纸上画设计草图”教师组间巡视，参与能力较弱小组的讨论。
　　师：现在大家就可以到我们的材料超市中选取你们所需要的材料。（教师揭红布覆盖的“材料超市”）注意要文明购物。拿起你们小组所需要的材料，不要浪费。
　　学生制作，可以补选材料，老师巡视指导。学生依据材料单，选取材料。
　　⑥师：请大家展示自己小组制作的保温盒。（学生展示）哪组同学愿意来介绍你们的保温盒是怎样制作的？并说明理由。
　　生介绍制作方法
　　（7）师：大家制作的保温盒真是各具特色，保温效果如何呢？我们要进行一次比较。（拿起烧杯）一会儿，我们从保温杯中再倒100亳升（指着烧杯的刻度）的热水，倒在你们小组的保温盒中的瓶子里。过一会儿我们再来比较。（师生同时倒热水）
三、指导学生研究保温瓶的保温原理，培养学生分析综合能力。
　　师：生活中我们常有保温杯（或保温瓶）来保温。（拿起保温杯），保温杯为什么能保温？这与综们的材料和构造有什么关系呢？请大家拿起保温杯，自己探计研究，看一看能不能有所发现？
　　生观察后的汇报
　　师：从大家的发现，我们可以看出，保温瓶能保温，与它的制作材料有很大的关系。但是保温瓶的胆是装在塑料外壳里的，这样我们还不十分清楚它的构造。下面我们看一段录相，录相中向我们介绍了保温瓶的构造
　　师：保温瓶胆的玻璃几层（两层）？两层玻璃中间怎么样？为什么这样做？内外层的玻璃都镀了银为什么？
　　生回答。
　　师：还有什么发现吗？
　　希望学生回答：保温瓶是由瓶塞，瓶胆和外壳三部分组成的，外壳起到了保护作用，保温主要是瓶胆起作用。
　　师小结：保温瓶能保温主要是瓶胆作用，工人叔叔在设计和制作瓶子胆时，就有效地阻挡或切断了热传递的这三种方式。
　　板书 保温：切断——热传递三种方式
　　师：如果一杯热水，想快些凉了我们不需要保温，而要散热，怎么做？
　　生回答。
　　师：总结你们的发言，意思是散热就要加快热传递的三种方式。
　　板书马 散热：加快——
四、教师指导学生了解保温在生产和生活中的应用。
　　师：你们知道保温瓶除了能装热水外，还有什么作用？（装冰棍、雪糕）
　　师：是的，保温瓶不但能装热水还能装冰棍。其实保温就是要保持一定的温度。日常生活中，我们还采哪些保温方法。它们都有什么科学道理？
　　生回答。
　　师：生活中我们常用的保温方法还很多，只要你们留心观察，一定会有更多的发现。
　　师：我们制作的保温盒 保温的热水已经有一段时间了，现在我们就来测一测它们的保温效果。
　　学生拿出温度计测量，教师的热水也请一名学生测量。
　　师：汇报你们的测量结果。（学生汇报测量结果）
　　师：看来同学们制作的保温盒都能保温，但是有的同学做的保温效果好，有的同学做的保温效果不理想。为什么呢？学习了保温瓶保温的原量，如果让你继续加工，想信你们一定会做得更好。那么你们想怎样改进？
　　学生的回答可以是发散性的，只要是大胆的设计，有创新的设计，教师都应给予表扬和鼓励。
　　全课总结：
　　师：这节课我们学习了19课保温和散热板书课题19保温和散热。这节课你们学到了哪些知识？（学生小结保温散热的基本方法）。我们还学习制作了保温盒。课后你们按照刚才的设计继续加工。我这里还有三道题请大家课下研究，（1）请你分析火炉的热是怎样向外传递的。（2）投影仪里面安装了一个小电扇为什么？（3）要加快一杯水降温的速度你有几种方法试一试。