2025 小学五年级科学上册光与热的关系探究课件

一、开篇引思：当光与热相遇，生活中的“温暖密码”演讲人CONTENTS开篇引思：当光与热相遇，生活中的“温暖密码”抽丝剥茧：光与热的基础认知与关联初探深入探究：影响光热转化的“关键变量”应用与防护：光热关系的“生活智慧”总结升华：光与热的“双向奔赴”目录2025小学五年级科学上册光与热的关系探究课件01开篇引思：当光与热相遇，生活中的“温暖密码”开篇引思：当光与热相遇，生活中的“温暖密码”站在教室的窗边，十月的阳光斜斜地洒进教室，前排同学的课桌上落着一片光斑。我轻轻问：“大家有没有注意到，这片光斑照在手上，和旁边没被光照到的地方比，有什么不同？”小宇立刻举手：“暖暖的！”“对，上周春游时，我们在树荫下搭帐篷，可只要走到太阳底下，马上就觉得热。”小雨补充道。这些再寻常不过的生活场景，其实藏着一个重要的科学问题——光与热之间，究竟有着怎样的联系？今天，我们就像小侦探一样，从观察现象出发，通过实验探究，一步步揭开光与热的“关系图谱”。02抽丝剥茧：光与热的基础认知与关联初探1光与热的“身份档案”要探究两者的关系，首先得明确它们各自的“身份”。光是什么？我们能看到的光（可见光）是电磁波的一种，像太阳、电灯、蜡烛发出的光，都是能量的载体。五年级上册我们学过“光的传播”，知道光是沿直线传播的，而今天我们要关注它的另一个特性——携带能量。热是什么？热本质上是物体内部分子的无规则运动，运动越剧烈，物体温度越高。当我们说“物体变热了”，其实是它的内能增加了。两者的“初次关联”就藏在生活里：妈妈用微波炉加热食物时，微波（一种不可见光）照射食物，食物分子运动加剧，温度升高；冬天晒太阳时，阳光中的能量传递到皮肤，我们就觉得暖和。这说明：光可以传递能量，这种能量能转化为物体的热能。1光与热的“身份档案”2.2从现象到猜想：光越强，热越多？为了验证这个猜想，我带同学们做了一个“光斑温度对比实验”。实验材料很简单：3个相同的温度计、1盏可调亮度的台灯、3张相同的白纸（铺在桌面上模拟被照射物体）。步骤：将3个温度计分别放在白纸中央，台灯距离桌面30厘米，依次调至弱光、中等光、强光，分别照射3分钟后记录温度。现象：弱光下温度上升2℃，中等光上升5℃，强光上升8℃。结论：在其他条件相同的情况下，光照强度越强，物体吸收的光能越多，转化的热能也越多。1光与热的“身份档案”实验时，小航举手问：“要是光照时间更长，温度会不会一直升？”这是个好问题！我们又追加了一组实验：用强光持续照射同一温度计10分钟，发现前5分钟温度持续上升，5分钟后基本稳定。这是因为物体在吸收光能的同时，也在向周围环境散发热量，当吸收与散失的热量平衡时，温度就不再升高了。03深入探究：影响光热转化的“关键变量”深入探究：影响光热转化的“关键变量”通过前面的实验，我们知道光可以转化为热，但转化效率却受很多因素影响。接下来，我们从“物体的‘接收能力’”和“光的‘传递方式’”两个维度展开探究。1物体表面特性：颜色与材质的“吸热密码”还记得去年夏天吗？小琪穿了一件黑色T恤，抱怨“像被火烤”，而小阳穿白色衬衫却很凉快。这真的和颜色有关吗？我们设计了“颜色与吸热”对比实验：材料：相同大小的黑色、白色、红色卡纸各1张，3支相同的温度计（用透明胶带固定在卡纸中心）。步骤：将三张卡纸平铺在阳光下（确保光照强度、角度相同），每隔1分钟记录一次温度，持续5分钟。数据记录（单位：℃）：|时间（分钟）|黑色|白色|红色||--------------|------|------|------||0|25|25|25|1物体表面特性：颜色与材质的“吸热密码”|1|28|26|27||2|32|27|29||3|35|28|31||4|37|29|32||5|38|30|33|分析数据发现：黑色卡纸升温最快，白色最慢。这是因为黑色物体吸收所有色光，反射最少；白色物体反射所有色光，吸收最少。所以，物体颜色越深，吸收的光能越多，转化的热能也越多。1物体表面特性：颜色与材质的“吸热密码”那材质呢？我们又用了相同颜色（黑色）的绒布、塑料片、金属片重复实验，发现绒布升温比塑料片快，金属片反而升温慢。原来金属是热的良导体，吸收的热量很快扩散到整体，而绒布是热的不良导体，热量更容易在局部积累。这说明：物体的材质（导热性）也会影响光热转化的表现。2光照角度：斜射与直射的“能量差异”每天早晨和中午，阳光的角度不同，我们感受到的热度也不同。这背后有什么科学道理？我们用手电筒模拟太阳，用温度计测量“地面”（桌面）的温度变化：实验设计：保持手电筒与桌面距离（30厘米）、亮度不变，分别以30、60、90（直射）的角度照射同一位置，记录3分钟后的温度。现象：30时温度上升3℃，60时上升5℃，90时上升8℃。结论：光照角度越接近垂直（直射），单位面积上接收的光能量越多，转化的热能也越多。这就是为什么中午的太阳比早晨更热——阳光直射时，地面单位面积接收的光能更集中。3不可见光的“隐藏贡献”：红外线的热效应我们能看到的光只是电磁波谱中的一小部分（可见光），还有很多不可见光，比如红外线。为了验证红外线的热效应，我带来了一个简易装置：用遥控器（发射红外线）对准温度计的玻璃泡（包裹黑色纸增强吸收），按下任意按键持续10秒，温度计的示数从25℃升到27℃。这说明：不可见的红外线同样能传递能量，转化为热能。其实，烤箱、浴霸的加热功能，主要就是利用了红外线的热效应。04应用与防护：光热关系的“生活智慧”应用与防护：光热关系的“生活智慧”科学探究的最终目的是服务生活。人类早就掌握了光与热的关系，并将其应用于生产生活；同时，也学会了防护过度的光热带来的伤害。1光热转化的“巧妙利用”1太阳能热水器：集热管表面是黑色的（吸收更多光能），内部有导热性能好的金属管（快速传递热量），阳光照射时，光能转化为热能，加热管内的水。2太阳灶：用凹面镜将阳光反射并会聚到一点（类似我们用放大镜聚光烧纸），使该点温度急剧升高，达到做饭的目的。3温室大棚：棚膜能透过可见光（让植物进行光合作用），同时阻挡部分红外线（减少热量散失），保持棚内温暖，促进植物生长。2光热过度的“科学防护”防晒衣与遮阳伞：防晒衣多采用浅色、光滑材质（反射更多光能），有些还添加了防晒涂层（吸收紫外线）；遮阳伞的伞面有防紫外线涂层，能阻挡大部分紫外线和红外线，减少皮肤吸收的热量。汽车隔热膜：贴在车窗上的隔热膜能反射部分可见光和红外线，降低车内温度，减少空调能耗。建筑物的遮阳设计：高层住宅的阳台外挑、窗户的百叶帘，都是通过调整光照角度（减少直射），降低室内温度，节约能源。05总结升华：光与热的“双向奔赴”总结升华：光与热的“双向奔赴”回顾这节课的探究过程，我们从生活现象出发，通过实验验证了“光可以传递能量并转化为热能”，探究了光照强度、物体颜色、光照角度等因素对光热转化的影响，还了解了光热关系在生活中的应用与防护。01光与热的关系，本质是能量的传递与转化：光携带能量，遇到物体时，部分能量被吸收，转化为物体的内能（热）。这种关系不仅存在于阳光、灯光下，更藏在微波炉的运转中、太阳能板的工作里，甚至植物的光合作用（虽然光合作用主要利用光能合成有机物，但也伴随热能的产生）。02同学们，科学探究没有终点。课后，请大家继续观察生活：为什么雪地反射的阳光也会让人“晒黑”？为什么有些手机壳表面有银色涂