师:同学们好,欢迎来到今天的科学课堂。在开始新课前,请大家先观看几幅图片。
细心的同学应该发现了,这几幅图片描绘的正是一年四季的景色,分别对应春、夏、秋、冬。今天,我们就一起来学习第五课——春夏与秋冬。首先,请同学们回忆一下记忆中的春夏秋冬,你们认为这四个季节最大的不同点是什么呢?大家先读一读下面这些描写四季的词汇,看看有什么新发现?
生:(思考、阅读词汇)
师:没错,一年四季的气温各不相同,尤其是夏季和冬季。夏季烈日炎炎,非常炎热;冬季冰天雪地,十分寒冷。说到这,有三位同学带来了一个问题,我们一起来看看。
我们知道地球的热量主要来自太阳,太阳本身发光发热的强度不变,可为什么夏天我们感觉十分炎热,太阳火辣辣的;冬天却感觉比较寒冷,太阳暖洋洋的呢?大家是不是也有同样的疑问?牛顿说过:“没有大胆的猜测,就没有伟大的发现。”接下来,让我们结合已有的知识和生活经验来猜测一下。
我们知道地球围绕太阳公转,公转周期是一年,公转轨道是椭圆形的。这意味着地球在一年中有时离太阳近,有时离太阳远。根据生活经验,离热源近会热一些,离热源远会凉一些,那么四季的气温变化会不会和地球与太阳之间的距离变化有关呢?接下来,请大家阅读一段材料。同学们,你们发现了吗?材料中的内容和我们刚才的想法恰好相反。地球离太阳最远的时候,中国所在的北半球是夏天;地球离太阳最近的时候,中国所在的北半球是冬天。这说明四季的气温变化和地日之间的距离变化没有直接关系。那么,一年四季的气温变化究竟和什么有关呢?大家想想,一天当中的气温也会变化,早晨和傍晚气温低,正午气温高,同时太阳的位置在一天当中也发生了变化。
早晨和傍晚,太阳位置较低,阳光与地面的角度小,是斜射在地面上的;正午时,太阳位置较高,阳光与地面的角度大,有时阳光是直射地面的。那么,四季气温的变化会不会与阳光照射的角度有关呢?是不是阳光斜射时气温低,阳光直射时气温高呢?接下来,我们通过一个实验来探究直射与斜射的差异。
先来看实验步骤:第一步,找两块大小相同的金属片,在每块背面粘贴一支温度计;第二步,用一块大镜子反射太阳光,使其能照在两块金属片的正面;第三步,把两块金属片分别直对和斜对着镜子反射来的阳光;最后,每隔3分钟观察一次温度计,并记录温度,要连续记录多次。上课前,老师已经做过这个实验并拍摄下来了,现在我们一起来看看老师是怎么做的。
(播放实验视频)首先准备两块同样大小的金属片,在它们背后绑上温度计,用一面大镜子反射太阳光。把一块金属片正对着镜子反射的阳光,另一块金属片斜对着镜子反射的阳光,然后就可以进行观察和记录了。先记录刚开始,也就是0分钟时温度计的示数,然后每隔3分钟记录一次。这是老师在实验过程中记录下来的数据,请同学们认真观察这个记录表,看看能从这些数据中得到哪些信息?
生:(观察数据、思考)
师:通过实验数据可知,阳光直射时,金属片温度上升得快,获得的热量多;阳光斜射时,金属片温度上升得慢,获得的热量少。由此我们可以得出实验结论:同一束阳光以直射或斜射的方式照射在相同物体上,直射时物体获得的热量多,斜射时物体获得的热量少。现在我们知道了阳光斜射和直射的差异,那么当同一束阳光以直射和斜射的方式照射在地球上时,又会出现什么现象呢?接下来,请同学们观看一个模拟实验,观察阳光直射和斜射在地球上时会发生什么变化。我们用手电筒的光模拟太阳光,用地球仪模拟地球。
(播放模拟实验视频)现在阳光直射在地球上,在手电筒和地球仪距离不变的情况下,慢慢偏转手电筒方向,就能看到阳光斜射在地球上的现象。现在阳光又直射在地球上,现在阳光斜射在地球上。视频看完了,同学们有什么发现?
生:(思考、发言)
