内容正文:
第一单元 固体、液体和气体(知识清单)
第一部分:单元思维导图
第二部分:知识巩固
第1课 空气占据空间吗
1.空气像其他物质一样,会占据空间。
2.实验验证:
o灌水入瓶实验:水无法进入塞紧的瓶子,因为空气占据了空间;让空气流出,水才能进入。
o倒扣杯子实验:将装有纸巾的杯子竖直倒扣入水,纸巾不湿,说明空气占据了杯内空间;在杯底扎孔后,空气被水挤出,纸巾变湿。
3.科学方法:间接观察法——通过观察水是否进入、纸巾是否变湿等可观察的现象,来推断不可直接看见的空气是否占据空间。
4.生活应用:游泳圈、充气颈枕、充气城堡、自行车胎等都利用了空气占据空间的特性。
第2课 空气有质量吗
1.空气有质量。
2.实验验证:称量打足气的皮球/喷壶的质量,然后放掉气再称量,质量会减小。减少的质量就是跑掉的空气的质量。
3.质量是物体含有物质的多少。单位是克(g)和千克(kg)。
质量单位应用
◦克(g):常用于计量较轻的物品,如一枚鸡蛋约 50g,一片口香糖约 3g,一包薯片约 25g。
◦千克(kg):多用于计量较重的物品,如一个成年人的体重约 60kg,一袋大米约 5kg,一台笔记本电脑约 2kg。
4.科学家精神:学习伽利略不迷信权威、注重实验验证的科学态度。
第3课 空气怎样流动
1.空气的流动形成风。
2.热空气会上升,周围的冷空气会流过来补充,从而形成空气的循环流动。
3.实验观察:
o蜡烛与纸风车:蜡烛上方的热空气上升,推动纸风车转动。
o风的形成模拟实验:箱内蜡烛加热空气,烟随热空气从“烟囱”上升;箱外冷空气从侧孔流入补充。这模拟了自然界中因冷热差异形成风的过程。
4. 中国古代应用:走马灯、孔明灯是利用热空气上升原理的早期发明。
5. 空气流动的其他影响因素补充
地形差异也会影响空气流动。比如山地和山谷之间,白天山坡受热快,空气上升,山谷冷空气流向山坡,形成谷风;夜晚山坡冷却快,空气下沉,山坡冷空气流向山谷,形成山风。
海陆差异导致空气流动。白天陆地受热比海洋快,陆地上空气上升,海洋上的冷空气流向陆地,形成海风;夜晚陆地冷却比海洋快,陆地上空气下沉,陆地上的冷空气流向海洋,形成陆风。
6.生活中空气流动的应用补充
0. 家用排气扇:通过电机带动扇叶转动,加快室内空气流动,将室内污浊空气排出,引入室外新鲜空气,改善室内空气质量。
0. 电风扇:扇叶转动推动空气流动,形成风,加快人体表面汗液蒸发,蒸发吸热,从而使人感到凉爽。
0. 空调:制冷时,空调内部的制冷剂蒸发吸热,降低室内空气温度,同时风扇将冷空气吹向室内,形成空气流动;制热时则相反,使室内空气温度升高并循环流动。
第4课 观察物体的形状
1.固体:有确定的形状。例如:积木、苹果、石头。
2.液体:没有确定的形状,形状随容器改变。例如:水、牛奶。静止时液面保持水平。
3.气体:没有确定的形状,能充满整个容器。例如:空气。
◦有些物质在特定条件下,形状会发生特殊变化,但仍属于对应状态。例如,橡皮泥虽然能被捏成各种形状,但它始终是固体,因为改变形状后,它依然有确定的体积和一定的硬度,不会像液体那样流动。
◦某些液体在低温下会变成固体(凝固),形状也随之固定,如冬天河水结冰,冰有确定的形状,属于固体;当温度升高,冰又会融化成水,恢复液体状态,形状随容器改变。
4.形状与用途的联系
◦杯子设计成圆柱形或方形等特定形状,不仅是为了美观,更重要的是方便手持和盛装液体,同时能合理利用空间,便于存放。
◦车轮设计成圆形,是因为圆形在滚动时,中心点到地面的距离始终不变,能保持车辆平稳行驶,减少颠簸,这是利用了固体形状的特性。
第5课 测量物体的体积
1.体积是物体所占空间的大小。
2.固体体积测量:规则固体(如长方体)可用刻度尺测量其长、宽、高,体积 = 长 × 宽 × 高。
3.液体体积测量:使用量筒或量杯,单位是毫升(mL)。读数时,视线需与凹液面最低处保持水平。1 mL = 1 cm³。
不规则固体体积测量补充(排水法)
◦实验器材:量筒、水、细线、不规则固体(如小石块、铁块)。
◦实验步骤:
①在量筒中倒入适量的水,记录此时水的体积,记为 V1。
②用细线拴住不规则固体,缓慢将其放入量筒的水中,确保固体完全浸没在水中,且水没有溢出量筒。
③记录此时水和固体的总体积,记为 V2。
④计算不规则固体的体积,即 V = V2 - V1。
◦注意事项:选择的量筒量程要合适,既要能容纳固体,又要使放入固体后水面上升的幅度明显,便于准确读数;若固体易吸水(如木块),需在测量前在固体表面涂一层薄薄的蜡,防止固体吸水影响测量结果。
4.气体体积测量:气体没有固定体积,可用注射器测量其体积变化。气体总是能充满所在容器,体积等于容器的容积。
第6课 探究物体的质量
1.质量是物体含有物质的多少。质量的基本单位是克(g) 和千克(kg)。
2.物体的质量不随其形状、状态、体积的变化而改变。
o例如:橡皮泥形状改变、冰融化成水,其质量保持不变。
3.物质是由微小的粒子组成的。物体的质量就是组成它的所有微粒的质量的总和。
4.物质三种状态的比较:
o固体:有确定形状和体积。
o液体:无确定形状,有确定体积。
o气体:无确定形状,无确定体积。
第三部分:实验探究题
1.小科同学想证明空气占据空间,他设计了一个“杯底纸团”实验。
实验步骤如下:
第一步:把一个干燥的纸团紧紧塞在塑料杯的杯底。
第二步:将杯子__________(①竖直/②倾斜)倒扣着压入水槽中,直到水面没过杯底。
第三步:将杯子从水中__________(①快速/②竖直)提起。
第四步:用毛巾擦干杯口,取出杯底的纸团观察。
(1)请帮助他选择正确的操作,将序号填入横线上。
(2)他观察到的现象是:纸团 (是/否)被水浸湿。
(3)产生这种现象的原因是:杯子里有 ,它 了杯内的空间,水无法进入,所以纸团不会湿。
(4)这个实验证明了: 。
2.小明同学想亲自通过比较充气篮球和踩瘪的篮球的质量来验证空气是有质量的,下面是他的实验过程。
(1)实验材料:电子秤、篮球、打气筒、气针等。
(2)实验步骤:
①用气针和打气筒给篮球打足气,然后用电子秤称出其 。
②把气针插进篮球的气孔中,用脚将篮球踩瘪,把篮球里面的空气尽量排净。
③把踩瘪的篮球放在电子秤上,称出其质量。
④观察两次称量的数值是否相同。重复实验几次。
(3)实验现象:两次称量的数值是 的。
(4)实验分析:重复实验几次的目的是避免偶然误差影响实验结果。
(5)实验结论:空气是 质量的。
3.根据图中实验,回答下列问题。
(1)点燃箱内蜡烛后,箱内的空气会发生怎样的变化呢?
(2)点燃蜡烛后,箱内外温度有什么不同?
(3)箱内空气发生变化后,洞口外的空气会发生怎样的变化呢?
(4)请在图中绘出箱外烟的路径。
4.用实验室的天平研究空气是否有质量
实验材料: 、皮球、打气筒等。
实验步骤:
(1)如图(1)所示:先用 称出皮球的质量。
(2)如图(2)所示:再用 给皮球打足气,用天平称打足气的皮球的质量。
(3)比较两次称量的数值是否有变化,重复几次。
实验现象:两次称量的数值是 的。
实验结论:空气 (选填:有或者没有)质量。
5.实验二:制作简易的量筒。
实验名称:学会制作简易量筒。
实验材料:透明玻璃杯、剪刀、直尺、烧杯、量筒、滴管、纸条。
实验过程:
(1)将纸条 贴在玻璃杯外面。
(2)用量筒量取100mL水 透明玻璃杯中。
(3)在玻璃杯外侧纸条上 液面位置,标注100mL。
(4)用直尺测量从液面到液体的 , 分成10份,并按顺序做标记。
参考答案
1.(1)① ②
(2)否
(3) 空气 占据
(4)空气占据空间
【知识点】空气占据一定空间
【解析】【小题1】(1)将杯子竖直倒扣压入水槽,能保证杯内空气相对稳定地占据空间;竖直提起杯子,可减少操作过程中水流进杯内的干扰,所以都选“竖直”。
【小题2】(2)由于杯内空气占据了空间,水无法进入杯底接触纸团,所以纸团不会被水浸湿,答案为“否”。
【小题3】(3)杯子里原本存在空气,空气占据了杯内的空间,使得水不能进入杯底,所以①填“空气”,②填“占据”。
【小题4】(4)整个实验过程中,因为空气占据了杯内空间,水进不去,纸团保持干燥,从而证明了空气占据空间。
2. 质量 不同 有
【知识点】空气具有质量
【详解】空气是看不见、摸不着、无色无味透明的气体。能占据空间,会流动,易被压缩,有一定的重量。
(1)实验材料:打气筒、气针、篮球、电子秤等。
(2)实验步骤:
①用气针和打气筒给篮球打满气,然后用电子秤称出其质量。
②把气针插进篮球的气孔中,用脚将篮球踩瘪,把篮球里面的空气尽量排净。
③把踩瘪的篮球放在电子秤上,称出其重量。
④观察两次称量的数值是否发生变化,重复实验几次。
(3)实验现象:两次称量的数值是不同的。
(4)实验分析:重复实验几次的目的是避免偶然误差影响实验结果。
(5)实验结论:空气是有质量的。
3.(1)点燃蜡烛后,箱内的空气受热,变成热空气,会上升。
(2)点燃蜡烛后,箱内温度高,箱外温度低。
(3)洞口外的空气会向箱内流动,补充箱内热空气上升后腾出的空间。
(4)
【知识点】空气流动形成风
【分析】空气无色、无味、看不见、摸不着、能流动、具有质量并占据一定的空间、没有固定的体积和形状,空气的体积可以被压缩,也可以恢复,压缩的空气具有弹性。
【小题1】点燃箱内蜡烛后,箱内的空气受热后,体积会膨胀,与同体积的空气相比,重量会变轻,热空气会上升。
【小题2】点燃蜡烛后,蜡烛燃烧会释放热量,这时箱内的温度高,外边的温度低。
【小题3】点燃箱内蜡烛后,箱内的空气受热后,热空气会上升,箱外的冷空气就会想箱内流动。
【小题4】点燃箱内蜡烛后,箱内的空气受热后,热空气会上升,洞口外的空气会向箱内流动,补充箱内热空气上升后腾出的空间。
4. 天平 天平 打气筒 不同 有
【知识点】空气具有质量
【分析】空气是看不见、摸不着、无色无味透明的气体。能占据空间,会流动,易被压缩,有一定的重量。
【详解】实验材料:天平、皮球、打气筒等。
实验步骤:
(1)如图(1)所示:先用天平称出皮球的质量。
(2)如图(2)所示:再用打气筒给皮球打足气,用天平称打足气的皮球的质量。
(3)比较两次称量的数值是否有变化,重复几次。
实验现象:两次称量的数值是不同的,打足气的皮球质量稍重一些。
实验结论:空气有一定的质量
5. 竖直 倒入 标记 底部 平等
【知识点】测量物体的体积
【分析】量筒是一个有刻度的玻璃筒,专门用来测量液体的多少的工具。我们可以利用直筒透明的容器制作简易量筒。
【小题1】我们可以利用直筒透明的容器制作简易量筒。制作简易的量筒时,我们要选择直筒透明的玻璃杯制作量筒,注意将纸条竖直贴在玻璃杯外面,以免被液体打湿。
【小题2】量筒用于精确量取100mL水,然后倒入玻璃杯中作为标准体积。倒入时动作要轻缓,避免水溅出。
【小题3】液面位置指水静止时的表面高度,在纸条上对应位置画线并标注“100mL”,作为最大刻度参考点。
【小题4】测量的是从杯底(液体底部)到100mL液面的垂直高度,因为体积与高度有关系。
将这个总高度平均分成10等份(每份代表10mL),用直尺在纸条上标记刻度(如10mL、20mL等),从而制成简易量筒。
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