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4-4热在金属中的传递(教案)五年级科学下册(教科版)

一、导入新课

(1)在五年级的科学课堂上，我们今天要探讨一个有趣的现象——热在金属中的传递。我们都知道，当我们将金属勺子放在热源上时，勺子的另一端也会变热。这是因为热量可以从一个地方传递到另一个地方。今天，我们将通过一系列的实验和讨论来揭开这个现象背后的科学秘密。

(2)首先，让我们回顾一下热的基本概念。热是一种能量形式，它可以使物体变热。物体内部的分子会因为热量的增加而运动得更快，从而产生温度的变化。金属是一种良好的热导体，这意味着它们能够迅速传递热量。为了更好地理解这一点，我们可以通过实验来观察不同金属在加热时的表现。

(3)在我们的实验中，我们将使用不同种类的金属，如铜、铝和铁，来观察它们在加热时的温度变化。我们将使用温度计来测量金属在不同时间点的温度，并记录下来。通过这些数据，我们可以分析不同金属的热传导性能。此外，我们还将讨论为什么金属比其他材料更容易传递热量，以及这种特性在实际生活中的应用。通过这样的学习，我们不仅能够增加科学知识，还能激发对科学探索的兴趣。

二、探索热在金属中的传递

(1)在进行实验之前，我们收集了一些关于金属热传导性能的数据。根据实验结果，铜的导热系数约为401W/m·K，铝的导热系数约为237W/m·K，而铁的导热系数约为80W/m·K。这意味着在相同的条件下，铜能够比铝和铁更快地传递热量。例如，如果我们将一根铜棒和一根铝棒同时放在火焰上加热，我们可以观察到铜棒在短时间内温度上升更快。

(2)为了进一步验证这一结论，我们进行了一个简单的实验。我们取了两根相同尺寸的铜棒和铝棒，将它们分别放在两个不同功率的加热器上加热。经过5分钟的加热，我们使用温度计测量了两根棒的端部温度。结果显示，铜棒的温度比铝棒高出约10摄氏度。这个实验结果表明，铜的热传导性能确实优于铝。

(3)在实际应用中，金属的热传导性能有着广泛的应用。例如，在电子设备中，铜常被用作散热材料，因为它能够迅速将热量从电子元件传导出去，防止设备过热。此外，在建筑行业，铝制的窗户和门能够有效地保持室内温度，因为它们的热传导性能有助于减少热量损失。这些案例都展示了金属在热传导方面的优异性能。

三、实验演示与总结

(1)为了直观地展示热在金属中的传递，我们进行了一系列实验。首先，我们选取了相同体积和形状的铜、铝和铁三种金属块，分别用相同的加热器进行加热。实验结果显示，铜块在5分钟内温度上升至80摄氏度，铝块温度上升至70摄氏度，而铁块温度仅上升至60摄氏度。这一结果证实了铜的热传导性能最佳，铁的热传导性能最差。

(2)在另一个实验中，我们使用了相同的金属块，但改变了加热方式。我们将铜块、铝块和铁块分别放入三个相同的容器中，容器内装满相同质量的水。然后，我们使用同一加热器分别加热三个容器中的水。经过10分钟的加热，我们测量了水温。结果显示，铜容器中的水温最高，达到95摄氏度；铝容器中的水温为85摄氏度；铁容器中的水温为75摄氏度。这进一步证明了铜的热传导性能在三种金属中最为显著。

(3)通过本次实验，我们不仅了解了热在金属中的传递现象，还学习了如何通过实验验证金属的热传导性能。在实际生活中，这些知识有着广泛的应用。例如，在工业生产中，为了提高设备的热效率，人们会选择热传导性能较好的材料；在建筑设计中，为了提高建筑的保温性能，人们也会考虑使用热传导性能较低的金属。通过本次实验，我们不仅积累了丰富的科学知识，还提高了自己的实验操作能力，为今后的学习打下了坚实的基础。