内容正文:
热气球上升
的秘密
第
课
14
第三单元 冷与热
科学三年级上册青岛版
科学观念
建立“空气受热会上升”的科学概念,并初步理解其背后“受热膨胀、密度变小”的科学原理。认识到许多生活现象和技术发明背后都蕴含着科学原理。
科学思维
能根据“热气球点火后上升”的现象,提出“空气上升可能与温度有关”的科学猜想。能通过观察两个模拟实验(塑料袋上升、纸蛇转动)的共同点,归纳、概括出空气受热上升的普遍规律。
学习目标
探究实践
能安全、规范地进行给空气加热的模拟实验。能客观地观察、描述实验现象,并根据现象分析、推断出其背后的原因。
态度与责任
对探究热气球、孔明灯等飞行装置背后的科学原理保持好奇心和求知欲。在实验中能做到注意安全、严谨求实,并乐于与人合作与交流。
学习目标
热气球常用于体育比赛、旅游,这是观光、航空摄影等活动中。点火后,热气球会慢慢上升什么原因?
情境·问题
热气球上升的秘密,很可能和火,也就是和热有关系。
情境·问题
空气受热后会发生什么变化呢?
探究·实践
让我们通过模拟实验来研究空气受热后的变化。
活动1 研究热气球上升的原因
探究·实践
铁架台
实验材料
轻薄的大塑料袋
酒精灯
火柴/打火机
白纸/剪刀/细线
实验记录单
活动1 研究热气球上升的原因
探究·实践
模拟实验一:会飞的塑料袋
操作指南:
1.点燃酒精灯。
2.把塑料袋口撑开,罩在酒精灯火焰上方。
3.过一会儿松手,观察现象。
活动1 研究热气球上升的原因
探究·实践
我们观察了什么现象?
实验现象与分析
初步结论:空气受热后会上升,并产生了力量。
活动1 研究热气球上升的原因
这个现象说明了什么?
模拟实验二:旋转的纸蛇
探究·实践
操作指南:
剪一条纸蛇。
将纸蛇用线隔着一段距离悬挂在酒精灯上方。
点燃酒精灯,观察现象。
活动1 研究热气球上升的原因
探究·实践
我们观察了什么现象?
实验现象与分析
活动1 研究热气球上升的原因
蜡烛加热后的热空气上升带动纸蛇转动。
探究·实践
空气受热后,体积会 。
同样大小的空间里,热空气比周围的冷空气 。
所以,热空气会像水里的木块一样 。
活动1 研究热气球上升的原因
膨胀
轻
上浮
探究·实践
活动1 研究热气球上升的原因
回归问题
现在,谁能用我们今天学到的科学原理解释一下,热气球上升的秘密是什么?
热气球内部的空气被加热后变轻,产生的浮力大于重力,所以就上升了。
探究·实践
活动2 找一找热空气上升原理在生活中的应用
这两个我们生活中常见的设计,和我们今天学的原理有关系吗?
抽油烟机
地暖
探究·实践
活动2 找一找热空气上升原理在生活中的应用
抽油烟机
在烹饪时,产生的大量油烟和热气会自然上升,抽油烟机安装在灶台的正上方,恰好可以高效地在其上升路径上进行拦截和排出,顺应了热空气的自然流向,事半功倍。
探究·实践
活动2 找一找热空气上升原理在生活中的应用
地暖
地暖从房间的最低处——地面——开始加热空气,受热的空气随即上升,将热量均匀地输送到整个房间。与此同时,房间上方的冷空气下沉至地面再次被加热,形成一个持续、温和的自然热循环,使得整个空间都能自下而上地获得均匀舒适的温度。
反思·评价
回顾反思
根据热气球点燃后升空的现象,猜测空气上升与温度有关,这是在作出假设。通过塑料袋升空和纸蛇转动实验来验证这一假设,这是在提供证据。
反思·评价
评价标准 评价情况
来为今天的你和组员打分
知道空气受热会上升
能用证据分析空气受热上升的现象
能设计实验观察空气受热上升的现象
具有用热空气上升原理解释生活现象的意识
拓展·迁移
回顾反思
课后探究:
热气球可以通过持续加热或熄火来控制上升和下降。请同学们课后查阅资料,了解一下飞行员是如何精确控制热气球的升降和飞行的。
拓展·迁移
课堂小测
选择题
冬天,为了让整个房间尽快暖和起来,应该把取暖器放在房间的哪个位置效果最好?
A.高处 B.中间 C.低处
根据热空气上升、冷空气下降的原理,把取暖器放在低处加热冷空气,热空气会上升,而房间上方原有的冷空气会下降,这样形成冷热空气的对流循环,能最快、最均匀地让整个房间都暖和起来。
拓展·迁移
课堂小测
简答题
夏天,打开冰箱冷冻室的门时,我们常会看到一股“白气”是往下飘的。这是为什么?
“白气”是周围热空气中的水蒸气,遇到冰箱里的冷气后迅速降温液化形成的大量微小水珠。因为这些小水珠和冰箱里流出的冷空气混合在一起,密度比周围的暖空气大(即更重),所以会往下飘
下节课我们一起探究风是怎样形成的!
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