第五章 跨学科实践 1.浓黑涂层大量吸收电磁波的实验研究 课时教案（表格式）2025--2026年沪粤版八年级上学期物理

《1.浓黑涂层大量吸收电磁波的实验研究》课时教案 学科 初中物理 年级册别 八年级上册 共1课时 教材 沪粤版《物理》八年级上册 授课类型 跨学科实践课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是沪粤版八年级上册“跨学科实践”模块中的核心内容，聚焦于“浓黑涂层吸收电磁波”这一真实科学现象，将物理知识与材料科学、工程实践深度融合。教材以探究性实验为载体，引导学生通过动手操作验证黑色物质对热辐射的强吸收特性，从而理解电磁波能量转化原理。该内容不仅呼应了新课标中“科学探究”与“科学态度与责任”的要求，还为后续学习光的反射、热传递等知识奠定基础。同时，实验设计具有可操作性，便于学生在真实情境中体验从问题提出到成果展示的完整科研流程。 学情分析 八年级学生已具备基本的电学知识和实验操作能力，对“光与热”“颜色与吸热”已有初步感知，但对电磁波的本质及其与物质相互作用的理解仍较模糊。部分学生可能存在动手能力不足或团队协作意识薄弱的问题。针对此，教师需通过任务驱动、小组合作、实物演示等方式激发兴趣，强化过程指导。同时，借助生活化情境（如太阳能热水器、深色衣服保暖）建立认知联结，帮助学生突破抽象概念障碍，实现从感性经验向理性思维的跃迁。 课时教学目标 物理观念 1. 能够解释黑色物体对电磁波（尤其是红外线）具有较强吸收能力的物理本质，理解能量转化的基本规律。 2. 掌握通过控制变量法设计对比实验，明确实验中温度变化与涂层颜色之间的因果关系。 科学思维 1. 能够基于观察现象提出“颜色是否影响吸热效率”的假设，并设计可行的验证方案。 2. 在实验数据记录与分析过程中，能运用比较、归纳等方法得出合理结论，发展逻辑推理能力。 科学探究 1. 能独立完成实验器材组装，规范使用温度计、电源、开关等工具，确保实验安全。 2. 在小组合作中，分工明确，记录准确，能够根据实验结果反思改进方案，提升实践能力。 科学态度与责任 1. 在实验过程中养成严谨求实的态度，遵守用电安全规则，培养良好的实验习惯。 2. 通过成果展示环节，增强表达交流能力，树立创新意识与社会责任感，关注新材料在节能环保中的应用价值。 教学重点、难点 重点 1. 设计并实施“浓黑涂层吸收电磁波”的对比实验，掌握控制变量法的应用。 2. 观察并分析两瓶温度变化差异，理解黑色表面吸热能力强的原因。 难点 1. 如何在实验中有效控制无关变量（如光照时间、环境温度、瓶子材质一致性）。 2. 将实验现象与电磁波能量吸收理论联系起来，形成科学解释，避免停留在“颜色深就热得快”的表层认知。 教学方法与准备 教学方法 议题式教学法、情境探究法、合作探究法、讲授法 教具准备 墨汁、盐水瓶两个、温度计、白炽灯、导线、开关、电池盒、小灯泡、记号笔、实验记录表 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入：揭开“黑瓶发热之谜”【5分钟】 一、创设真实情境，引发探究兴趣 （一）、展示生活实例，提出驱动性问题 1. 教师手持两个外观相同的透明塑料盐水瓶，分别贴上标签：“普通瓶”与“浓墨涂覆瓶”。提问：如果把这两个瓶子放在阳光下，哪个会更快变热？为什么？ 2. 播放一段短视频：一个深色太阳能热水器在烈日下迅速升温，而浅色容器则反应缓慢；随后切换至城市街头行人穿着深色外套抵御寒冷的画面。 3. 引导思考：这些现象背后隐藏着怎样的物理原理？是不是所有深色物体都更容易吸热？我们能否用实验来验证这个猜想？ 4. 出示课题标题：“浓黑涂层大量吸收电磁波的实验研究”，并板书课题，强调关键词：“浓黑涂层”“电磁波”“实验研究”。 5. 提出核心问题：为什么黑色涂层能显著提升物体的吸热效率？这与电磁波的能量传递有什么关系？ 6. 进一步追问：如果我们用同样的光源照射两个瓶子，其 ... ...