内容正文:
9.空气的热胀冷缩
四年级上册第三单元
人教鄂教版
目录
1
情境与问题
2
探究与发现
3
研讨与拓展
4
回顾与练习
5
总结与评价
科学观念:理解空气具有热胀冷缩的性质,明晰热空气上升、冷空气补充形成风的原理,构建 “空气运动与热传递关联” 的科学观念,认识空气热胀冷缩和风力现象对生活及自然环境(如海滨风 )的影响,形成对大气现象的科学认知体系。
科学思维:通过观察空气受热遇冷的实验现象、分析风的形成模拟实验,运用空气热胀冷缩和风力知识解释自然现象,构建“现象-原理-应用”的思维链条。
探究实践:以“问题-实验-分析-应用”为主线,经历探究空气热胀冷缩、模拟风的形成等环节,掌握观察、对比、推理的科学方法,提升实践操作与问题解决能力。
态度责任:认识空气热胀冷缩和风力对人类生活、生态系统的重要性,增强安全利用大气现象(如合理燃放孔明灯 )、保护大气环境的社会责任感。
核心素养
1.情境与问题
学习任务
聚焦
打乒乓球时,球瘪了但并没有破,怎样能让球鼓起来?
2.探索与发现
学习任务
探索一:探究空气的热胀冷缩
探索
气体也热胀冷缩吗?
怎样“看到”气体的体积变化?
用什么装置“装”空气?
用什么方法进行加热和冷却?
借助装置的
体积变化观察
密封
冷水 热水
探索
将套着气球的小瓶先后放入热水和冷水中,观察并解释出现的现象。
探索
探索
探索
气球鼓起来了
气球变瘪了
空气在受热时体积膨胀,遇冷时体积缩小。
探索
探索二:证明空气具有热胀冷缩的性质
还有哪些方法能够证明空气具有热胀冷缩的性质?
空气受热、遇冷时体积怎样变化?说说我们的发现。
探索
你能解释瘪乒乓球复鼓的方法了吗?
实验现象归纳:
空气受热体积膨胀,遇冷体积缩小,一般具有热胀冷缩的性质。
瘪乒乓球复鼓是因空气受热膨胀,推动球内橡胶复原。
探索
探索三:探究风的形成
热空气往哪个方向流动?这个实验说明了什么?
常温下塑料袋下沉
加热后的塑料袋上升
结论:热空气比冷空气轻
热空气可能向上流动
探索
探索三:探究风的形成
怎样“看到”热空气的流动方向?
点燃纸条和纸蛇下面的蜡烛和酒精灯,分别观察到什么现象?
探索
将手放到蜡烛火焰侧面和上方不灼手的位置,感觉到蜡烛上的热气往上升!
空气有热胀冷缩的性质,
在相同体积下热空气比冷空气轻,所以热空气会上升。
交流总结:实验现象说明了什么?
探索
交流讨论:
尝试解释孔明灯和热气球为什么能在空气中上升。
探索
热空气上升后,周围的冷空气怎样流动?
探索
探索
实验结论:
点燃实验箱内的蜡烛后,蜡烛附近的空气被加热会上升,这时实验箱外的冷空气就流进来,补充热空气上升留下的空间。于是,空气在水平方向流动起来,就形成了风。
3.研讨与拓展
学习任务
研讨一:
研讨
气温与风向.阅读课本P31,说说如何你的发现。
研讨
4.回顾与学习
学习任务
回顾
1.空气热胀冷缩:
空气受热体积膨胀,遇冷体积缩小,瘪乒乓球复鼓、气球实验可验证。
2.风的形成:
空气受热上升,冷空气补充流动形成风;孔明灯、热气球利用热空气上升原理。
3.海滨风向推测:
基于海陆昼夜气温差,热空气上升导致水平方向空气流动,形成海陆风(白天海风、夜晚陆风 )。
一、选择题。
练习
1.瘪乒乓球放入热水中鼓起来,是因为( )
A. 水进入乒乓球 B. 空气受热膨胀C. 乒乓球材质遇热变软 D. 热水压力大
2.空气遇冷时,体积会( )
A. 膨胀 B. 缩小C. 不变 D. 先膨胀后缩小
3.风形成的主要原因是( )
A. 空气受热上升,冷空气补充 B. 地球引力C. 空气有重量 D. 空气透明
4.孔明灯能升空,利用的原理是( )
A. 空气受热变轻上升 B. 孔明灯本身很轻C. 风力推动 D. 空气有浮力
5.海滨地区白天,风的方向通常是( )
A. 从陆地吹向海面 B. 从海面吹向陆地C. 无固定方向 D. 同时向两个方向吹
B
B
A
A
B
二、填空题。
练习
1.给自行车轮胎打气时,夏天不能打得太满,因为空气受热会______,可能导致爆胎。
2. 空气受热体积____,密度变____,会向____运动(如热空气上升 )。
3. 风是空气________流动形成的,______空气上升、______空气补充是主要原因。(填 “热”“冷” )
4. 孔明灯、热气球利用______空气上升的原理,燃放孔明灯要注意____________________________________________ 。
5. 海滨夜晚,陆地上的空气比海面________(填 “冷”“热” ),风从________吹向________ 。
安全(远离易燃物、不在禁放区燃放等 )
上
膨胀
小
热
热
冷
膨胀
水平
冷
陆地
海面
三、综合题。
练习
1.实验分析题
小明做空气热胀冷缩实验,把套气球的小瓶放入热水,气球鼓起来;放入冷水,气球又瘪了。但他没记录热水温度,实验是否严谨?为什么?
不严谨。因热水温度可能影响实验现象(如水温越高,空气膨胀越明显 ),需控制变量(记录并保持热水、冷水温度稳定 ),保证实验科学性。
练习
2.山区夜晚常出现 “山风”(风从山顶吹向山谷 ),结合本节课知识,推测原因。
夜晚山顶空气散热快,温度低(冷空气 );
山谷空气散热慢,温度高(热空气上升 )。山顶冷空气流向山谷,形成山风。
5.总结与评价
学习任务
总结
空气的
热胀冷缩
空气热胀冷缩
风的形成
模拟实验:
蜡烛加热空气,
香烟雾显示流动
拓展
关联
实验验证:套气球小瓶+热水/冷水,气球膨胀/收缩
应用:瘪乒乓球复鼓、热水瓶塞防弹出
原理:受热体积膨胀,遇冷体积缩小
原理:
热空气上升,冷空气水平补充→空气流动(风)
应用:孔明灯、热气球升空,海陆风形成
大气现象:海滨昼夜风向、山风谷风
安全提示:孔明灯燃放、热胀冷缩安全利用
科学态度
合作学习
评价
探究实践
作业
1.自然观察:记录一周内的风
每天固定时间(如下午 3 点 )观察并记录 “风向、风力(用树叶飘动、旗帜展开程度判断 )”,分析 “哪天风大?可能和什么有关(如天气、气温 )”,制作 “风力观察表”。
2.创意制作:风力驱动小装置
用轻纸条、吸管、小风车(或自制纸风车 )制作 “风力测试仪”,放在阳台,观察不同天气下风对装置的作用,绘制 “风力 - 装置转动关系图”,解释风如何驱动装置。
感谢您的聆听
THANKS
人教版
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本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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