一、開篇引思：當(dāng)光與熱相遇，生活中的“溫暖密碼”演講人CONTENTS開篇引思：當(dāng)光與熱相遇，生活中的“溫暖密碼”抽絲剝繭：光與熱的基礎(chǔ)認(rèn)知與關(guān)聯(lián)初探深入探究：影響光熱轉(zhuǎn)化的“關(guān)鍵變量”應(yīng)用與防護(hù)：光熱關(guān)系的“生活智慧”總結(jié)升華：光與熱的“雙向奔赴”目錄2025小學(xué)五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)光與熱的關(guān)系探究課件01開篇引思：當(dāng)光與熱相遇，生活中的“溫暖密碼”開篇引思：當(dāng)光與熱相遇，生活中的“溫暖密碼”站在教室的窗邊，十月的陽光斜斜地灑進(jìn)教室，前排同學(xué)的課桌上落著一片光斑。我輕輕問：“大家有沒有注意到，這片光斑照在手上，和旁邊沒被光照到的地方比，有什么不同？”小宇立刻舉手：“暖暖的！”“對(duì)，上周春游時(shí)，我們?cè)跇涫a下搭帳篷，可只要走到太陽底下，馬上就覺得熱?！毙∮暄a(bǔ)充道。這些再尋常不過的生活場(chǎng)景，其實(shí)藏著一個(gè)重要的科學(xué)問題——光與熱之間，究竟有著怎樣的聯(lián)系？今天，我們就像小偵探一樣，從觀察現(xiàn)象出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)探究，一步步揭開光與熱的“關(guān)系圖譜”。02抽絲剝繭：光與熱的基礎(chǔ)認(rèn)知與關(guān)聯(lián)初探1光與熱的“身份檔案”要探究兩者的關(guān)系，首先得明確它們各自的“身份”。光是什么？我們能看到的光（可見光）是電磁波的一種，像太陽、電燈、蠟燭發(fā)出的光，都是能量的載體。五年級(jí)上冊(cè)我們學(xué)過“光的傳播”，知道光是沿直線傳播的，而今天我們要關(guān)注它的另一個(gè)特性——攜帶能量。熱是什么？熱本質(zhì)上是物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體溫度越高。當(dāng)我們說“物體變熱了”，其實(shí)是它的內(nèi)能增加了。兩者的“初次關(guān)聯(lián)”就藏在生活里：媽媽用微波爐加熱食物時(shí)，微波（一種不可見光）照射食物，食物分子運(yùn)動(dòng)加劇，溫度升高；冬天曬太陽時(shí)，陽光中的能量傳遞到皮膚，我們就覺得暖和。這說明：光可以傳遞能量，這種能量能轉(zhuǎn)化為物體的熱能。1光與熱的“身份檔案”2.2從現(xiàn)象到猜想：光越強(qiáng)，熱越多？為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，我?guī)瑢W(xué)們做了一個(gè)“光斑溫度對(duì)比實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)材料很簡單：3個(gè)相同的溫度計(jì)、1盞可調(diào)亮度的臺(tái)燈、3張相同的白紙（鋪在桌面上模擬被照射物體）。步驟：將3個(gè)溫度計(jì)分別放在白紙中央，臺(tái)燈距離桌面30厘米，依次調(diào)至弱光、中等光、強(qiáng)光，分別照射3分鐘后記錄溫度?，F(xiàn)象：弱光下溫度上升2℃，中等光上升5℃，強(qiáng)光上升8℃。結(jié)論：在其他條件相同的情況下，光照強(qiáng)度越強(qiáng)，物體吸收的光能越多，轉(zhuǎn)化的熱能也越多。1光與熱的“身份檔案”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小航舉手問：“要是光照時(shí)間更長，溫度會(huì)不會(huì)一直升？”這是個(gè)好問題！我們又追加了一組實(shí)驗(yàn)：用強(qiáng)光持續(xù)照射同一溫度計(jì)10分鐘，發(fā)現(xiàn)前5分鐘溫度持續(xù)上升，5分鐘后基本穩(wěn)定。這是因?yàn)槲矬w在吸收光能的同時(shí)，也在向周圍環(huán)境散發(fā)熱量，當(dāng)吸收與散失的熱量平衡時(shí)，溫度就不再升高了。03深入探究：影響光熱轉(zhuǎn)化的“關(guān)鍵變量”深入探究：影響光熱轉(zhuǎn)化的“關(guān)鍵變量”通過前面的實(shí)驗(yàn)，我們知道光可以轉(zhuǎn)化為熱，但轉(zhuǎn)化效率卻受很多因素影響。接下來，我們從“物體的‘接收能力’”和“光的‘傳遞方式’”兩個(gè)維度展開探究。1物體表面特性：顏色與材質(zhì)的“吸熱密碼”還記得去年夏天嗎？小琪穿了一件黑色T恤，抱怨“像被火烤”，而小陽穿白色襯衫卻很涼快。這真的和顏色有關(guān)嗎？我們?cè)O(shè)計(jì)了“顏色與吸熱”對(duì)比實(shí)驗(yàn)：材料：相同大小的黑色、白色、紅色卡紙各1張，3支相同的溫度計(jì)（用透明膠帶固定在卡紙中心）。步驟：將三張卡紙平鋪在陽光下（確保光照強(qiáng)度、角度相同），每隔1分鐘記錄一次溫度，持續(xù)5分鐘。數(shù)據(jù)記錄（單位：℃）：|時(shí)間（分鐘）|黑色|白色|紅色||--------------|------|------|------||0|25|25|25|1物體表面特性：顏色與材質(zhì)的“吸熱密碼”|1|28|26|27||2|32|27|29||3|35|28|31||4|37|29|32||5|38|30|33|分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：黑色卡紙升溫最快，白色最慢。這是因?yàn)楹谏矬w吸收所有色光，反射最少；白色物體反射所有色光，吸收最少。所以，物體顏色越深，吸收的光能越多，轉(zhuǎn)化的熱能也越多。1物體表面特性：顏色與材質(zhì)的“吸熱密碼”那材質(zhì)呢？我們又用了相同顏色（黑色）的絨布、塑料片、金屬片重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)絨布升溫比塑料片快，金屬片反而升溫慢。原來金屬是熱的良導(dǎo)體，吸收的熱量很快擴(kuò)散到整體，而絨布是熱的不良導(dǎo)體，熱量更容易在局部積累。這說明：物體的材質(zhì)（導(dǎo)熱性）也會(huì)影響光熱轉(zhuǎn)化的表現(xiàn)。2光照角度：斜射與直射的“能量差異”每天早晨和中午，陽光的角度不同，我們感受到的熱度也不同。這背后有什么科學(xué)道理？我們用手電筒模擬太陽，用溫度計(jì)測(cè)量“地面”（桌面）的溫度變化：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：保持手電筒與桌面距離（30厘米）、亮度不變，分別以30、60、90（直射）的角度照射同一位置，記錄3分鐘后的溫度?，F(xiàn)象：30時(shí)溫度上升3℃，60時(shí)上升5℃，90時(shí)上升8℃。結(jié)論：光照角度越接近垂直（直射），單位面積上接收的光能量越多，轉(zhuǎn)化的熱能也越多。這就是為什么中午的太陽比早晨更熱——陽光直射時(shí)，地面單位面積接收的光能更集中。3不可見光的“隱藏貢獻(xiàn)”：紅外線的熱效應(yīng)我們能看到的光只是電磁波譜中的一小部分（可見光），還有很多不可見光，比如紅外線。為了驗(yàn)證紅外線的熱效應(yīng)，我?guī)砹艘粋€(gè)簡易裝置：用遙控器（發(fā)射紅外線）對(duì)準(zhǔn)溫度計(jì)的玻璃泡（包裹黑色紙?jiān)鰪?qiáng)吸收），按下任意按鍵持續(xù)10秒，溫度計(jì)的示數(shù)從25℃升到27℃。這說明：不可見的紅外線同樣能傳遞能量，轉(zhuǎn)化為熱能。其實(shí)，烤箱、浴霸的加熱功能，主要就是利用了紅外線的熱效應(yīng)。04應(yīng)用與防護(hù)：光熱關(guān)系的“生活智慧”應(yīng)用與防護(hù)：光熱關(guān)系的“生活智慧”科學(xué)探究的最終目的是服務(wù)生活。人類早就掌握了光與熱的關(guān)系，并將其應(yīng)用于生產(chǎn)生活；同時(shí)，也學(xué)會(huì)了防護(hù)過度的光熱帶來的傷害。1光熱轉(zhuǎn)化的“巧妙利用”1太陽能熱水器：集熱管表面是黑色的（吸收更多光能），內(nèi)部有導(dǎo)熱性能好的金屬管（快速傳遞熱量），陽光照射時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱管內(nèi)的水。2太陽灶：用凹面鏡將陽光反射并會(huì)聚到一點(diǎn)（類似我們用放大鏡聚光燒紙），使該點(diǎn)溫度急劇升高，達(dá)到做飯的目的。3溫室大棚：棚膜能透過可見光（讓植物進(jìn)行光合作用），同時(shí)阻擋部分紅外線（減少熱量散失），保持棚內(nèi)溫暖，促進(jìn)植物生長。2光熱過度的“科學(xué)防護(hù)”防曬衣與遮陽傘：防曬衣多采用淺色、光滑材質(zhì)（反射更多光能），有些還添加了防曬涂層（吸收紫外線）；遮陽傘的傘面有防紫外線涂層，能阻擋大部分紫外線和紅外線，減少皮膚吸收的熱量。汽車隔熱膜：貼在車窗上的隔熱膜能反射部分可見光和紅外線，降低車內(nèi)溫度，減少空調(diào)能耗。建筑物的遮陽設(shè)計(jì)：高層住宅的陽臺(tái)外挑、窗戶的百葉簾，都是通過調(diào)整光照角度（減少直射），降低室內(nèi)溫度，節(jié)約能源。05總結(jié)升華：光與熱的“雙向奔赴”總結(jié)升華：光與熱的“雙向奔赴”回顧這節(jié)課的探究過程，我們從生活現(xiàn)象出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了“光可以傳遞能量并轉(zhuǎn)化為熱能”，探究了光照強(qiáng)度、物體顏色、光照角度等因素對(duì)光熱轉(zhuǎn)化的影響，還了解了光熱關(guān)系在生活中的應(yīng)用與防護(hù)。01光與熱的關(guān)系，本質(zhì)是能量的傳遞與轉(zhuǎn)化：光攜帶能量，遇到物體時(shí)，部分能量被吸收，轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能（熱）。這種關(guān)系不僅存在于陽光、燈光下，更藏在微波爐的運(yùn)轉(zhuǎn)中、太陽能板的工作里，甚至植物的光合作用（雖然光合作用主要利用光能合成有機(jī)物，但也伴隨熱能的產(chǎn)生）。02同學(xué)們，科學(xué)探究沒有終點(diǎn)。課后，請(qǐng)大家繼續(xù)觀察生活：為什么雪地反射的陽光也會(huì)讓人“曬黑”？為什么有些手機(jī)殼表面有銀色涂