第四单元 加热与冷却（期末专项训练）三年级科学下学期（人教鄂教版·新教材）

**基本信息** 聚焦热胀冷缩与热空气上升核心概念，通过知识回归与多题型训练构建“概念-现象-应用-实验”逻辑链，强化科学观念与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识回归|13个核心知识点|系统梳理热胀冷缩（固液气）、风的形成等基础概念|从基本性质到生活现象，再到实验验证的递进式架构| |提升训练|选择/填空/实验等7类题型|从概念辨析到实验分析，覆盖现象解释、原理应用等考查维度|以热胀冷缩原理为核心，串联固体/液体/气体性质及热空气流动应用|

第四单元 加热与冷却（期末专项训练） 亲爱的同学们： 科学学习，重在夯实基础、突破难点、补齐短板。这份小学科学期末专项训练，聚焦核心知识点、高频考点与易错题型，按专题拆分训练，针对性破解学习薄弱环节，为期末复习筑牢根基。 本训练贴合课本教学要求，题目梯度清晰，兼顾基础巩固与能力提升，帮助大家逐一攻破知识盲区，理顺解题思路，强化科学思维，把每一个知识点学扎实、练透彻。 愿大家沉下心认真练习，在专项训练中查漏补缺、稳步提升，保持对科学的好奇与热爱，脚踏实地积累进步，从容应对期末检测，收获满意的学习成果！ 祝同学们学有所成，稳步进阶！ 第一部分：知识回归 1、一般情况下，水受热时体积膨胀，遇冷时体积收缩，这种变化叫作热胀冷缩。 2、水是液体会出现热胀冷缩的现象。其他液体如酒精、橙汁、酱油和食用油受热或遇冷，也会出现热胀冷缩的现象。 3、16世纪末，伽利略利用空气的热胀冷缩的性质制造了一支空气温度计。 4、水银的沸点为357℃，因此可以测量较高的温度。但其凝固点为－39℃，故不能测比之更低的温度。 5、生活中液体出现热胀冷缩现象： （1）壶里装满水后放灶台上烧，水还没烧开壶里的水就往外溢。 （2） 温度计的液柱受热或遇冷会上升或下降。 （3）饮料瓶里面的水不会灌满。 6、固体一般有热胀冷缩的性质。 7、我们身边还有哪些现象与固体的热胀冷缩有关： （1）夏天高压电线松弛又下垂。 （2）铁路上钢轨的连接处都有缝隙。 （3）煮熟的鸡蛋用冷水冲容易剥壳。 8、铜、铝、铁有热胀冷缩的性质。 9、空气受热时，体积变大；空气遇冷时体积变小。由此可以得出，空气具有热胀冷缩的性质。 10、一般物体都具有热胀冷缩的性质。 11、风是怎样形成的：风的形成和气温以及空气的流动有关。温度高的地方，空气受热后会上升，周围的冷空气会补过来，空气在水平方向流动起来，从而形成了风。 12、生活中有哪些现象说明了热空气上升的原理：（1）热气球升空。（2）热水瓶里的空气受热膨胀就会把木瓶塞顶起来。（3）加热装在袋子里的食物时，袋子会鼓起来。（4）孔明灯会上升。 13、在海滨地区，白天陆地上的气温比海面上的高，风从海洋刮向陆地；而到夜晚，海面上的气温比陆地上的高，风从陆地刮向海洋。 第二部分：提升训练 一、选择题 1．认真观察，发现家里贴的地板砖之间都有缝隙，这是为了（    ）。 A．美观好看 B．防止地板砖热胀冷缩而被损坏 C．防滑 2．下列现象不是利用热胀冷缩原理的是（    ）。 A．水结冰 B．瘪了的乒乓球在热水中鼓起来 C．温度计液柱遇热上升 3．冬天，我们会听到电线杆上的电线会发出“嗡嗡”声，这是因为（    ）。 A．冬天电线绷得更紧 B．冬天电线更松 C．冬天用电量更大 4．下列物品中，与空气热胀冷缩无关的是（   ）。 A．走马灯 B．温度计 C．磁铁 5．用手捂法探究空气热胀冷缩时，手捂烧瓶后瓶塞会跳动，原因是（   ）。 A．空气受热膨胀 B．空气遇冷收缩 C．瓶子被捂热变形 6．热气球能飞上天空，主要利用的是（   ）。 A．空气会流动 B．热空气上升 C．空气有重量 7．下列现象中，利用空气热胀冷缩原理的是（   ）。 A．瘪乒乓球复原 B．冰融化成水 C．铁生锈 8．奇奇想验证固体受热的性质实验，材料的使用最合理的是（     ）。 A．塑料棒、冰块、温度计、钢尺 B．玻璃棒、酒精灯、冷水、烧杯 C．铝环、铁球、支架、酒精灯、火柴 9．用细线把纸蛇提起来，放到蜡烛的上方，保持一定的高度，则能看到纸蛇转动。这种现象说明了（　　）。 A．空气受热会上升 B．空气受热会下降 C．空气受冷会上升 10．下列哪种现象能说明热空气会上升？（    ） A．吹气球 B．称空气 C．热气球升空 11．冬天供暖时，奇奇发现晾在暖气片上方的毛巾常常会微微地晃动，其它地方的毛巾却没有这种现象。这可能与（    ）有关。 A．门窗关闭不严 B．晾毛巾的杆不牢固 C．暖气片上方空气受热上升 12．被踩瘪的乒乓球放入热水中复原，主要是因为（    ）。 A．乒乓球塑料受热变软 B．热水溶解了乒乓球的凹陷部分 C．乒乓球内的空气受热膨胀 二、填空题 13．热空气比冷空气______，会______，这是热气球能够升空的原因。 14．常见的金属______、______、铝都具有热胀冷缩的性质。 15．铜锤实验中，加热后的铜锤体积变大，______通过铁环；冷却后铜锤体积缩小，______通过铁环。 16．一般情况下，固体受热时体积会______，遇冷时体积会______，这种变化叫作固体的热胀冷缩。 17．烧水时，壶里的水不能装太满，是为了防止水受热______后溢出，造成安全隐患。 18．一般情况下，液体受热时体积会______，遇冷时体积会______。液体具有______的性质。 三、判断题 19．孔明灯安全无污染，我们可以随意燃放。( ) 20．热空气会上升，冷空气会下降，这样就形成了空气的流动。( ) 21．用手捂住装有空气的密封瓶子，瓶内空气遇热收缩。( ) 22．空气和水、铜、铁一样，都具有热胀冷缩的性质。( ) 23．使用酒精灯加热固体时，可以用手触摸加热后的金属，感受温度变化。( ) 24．加热铁棒或铝棒时，电路中的灯泡会变暗，说明金属膨胀了。( ) 四、连线题 25．穿针引线。 将生活现象与对应的原理连线： 瘪乒乓球遇热水复原                  热空气上升 热气球飞上天空                      空气受热膨胀 夏天轮胎气不能打得太足             空气遇冷收缩 冬天空气体积变小                    防止空气受热膨胀爆胎 纸蛇靠近火焰旋转                    热空气上升带动旋转 五、简答题 26．为什么把瘪了的乒乓球放在热水里，它就能重新鼓起来？请用本节课知识解释。 27．为什么夏天高压电线比较松，冬天却绷得很紧？请用热胀冷缩知识解释。 28．生活中哪里应用了热空气上升的原理？ 六、实验题 29．实验一 李明想知道铜球能否热胀冷缩，他做了铜球通过铜环的两个实验，如图和如图所示，请帮他完成相关问题吧！ (1)若如图1是铜球加热后通过铜环的情况，此时铜球的体积变______________，铜球______________（填“能”或“不能”）通过铜环。 (2)若如图2是加热的铜球放入冷水中冷却后通过铜环的情况，此时铜球的体积变______________，铜球______________（填“能”或“不能”）通过铜环。 (3)通过上述实验，我们可以得出的结论是：________________________________。 七、综合题 30．阅读资料，完成题目。 资料一：走马灯是我国的传统节目玩具，大约在11世纪就有关于它的记载。点燃灯内的蜡烛，被加热的空气体积膨胀，在灯筒内徐徐上升。运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动起来。热空气不断上升，下端的冷空气随即补充进来，从而循环往复。所以，只要蜡烛不灭，走马灯就会不停地转动。 资料二：孔明灯又叫天灯，俗称许愿灯，是一种古老的手工艺品，在古代多做军事用途。现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，象征丰收成功，幸福年年。 (1)走马灯转动的动力来自（    ）。 A．蜡烛 B．电力 C．纸风车 (2)熄灭蜡烛，走马灯会（    ）。 A．越转越快 B．越转越慢，最后停下 C．按原来的速度转动 (3)孔明灯的原理和我们所学的热气球原理一样，都是（    ）。 A．空气占据空间 B．热空气上升，冷空气下降 C．热空气下降，冷空气上升 (4)为了实验效果更好，做孔明灯一般选择（    ）。 A．轻、薄、大的塑料袋 B．轻、厚、小的塑料袋 C．重、厚、大的塑料袋 (5)有些人为了祈福燃放了大量的孔明灯，这种做法是____________（填“安全”或“危险”）的，原因是________________（写一点）。 第2页，共5页 第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $ 《第四单元 加热与冷却》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A C A B A C A C 题号 11 12 答案 C C 1．B 【详解】固体具有热胀冷缩的性质。地板砖在温度变化时体积会发生改变，预留缝隙可以提供膨胀空间，防止因挤压而损坏，美观和防滑不是主要目的。故选B。 2．A 【详解】A. 水由液态变为固态是凝固现象，不属于热胀冷缩原理的应用，A选项正确； B. 乒乓球恢复原状是因为内部气体受热体积增大，利用了热胀冷缩原理，B选项错误； C. 测温液体体积增大导致液柱升高，利用了热胀冷缩原理，C选项错误。 故选A。 3．A 【详解】物体具有热胀冷缩的性质。冬天温度较低，电线遇冷收缩，导致电线绷得更紧，风吹过时振动发出声音。温度升高时电线才会变松，用电量大小不是电线发声的主要原因。故选A。 4．C 【详解】A. 走马灯利用蜡烛加热空气，热空气体积膨胀上升推动叶轮转动，与空气热胀冷缩有关，不符合题意； B. 温度计利用物体热胀冷缩的性质指示温度，气体温度计直接依据空气热胀冷缩原理，与空气热胀冷缩有关，不符合题意； C. 磁铁能够吸引铁质物体，利用的是磁性，工作原理属于磁现象，与空气热胀冷缩无关，符合题意。 故选C。 5．A 【详解】空气具有热胀冷缩的性质。用手捂住烧瓶，手的温度高于瓶内空气，热量传递使瓶内空气体积增大，从而推动瓶塞。这一现象体现了气体受热后体积增大的特性，而非遇冷收缩或容器本身变形。故选A。 6．B 【详解】空气受热后，体积会膨胀，与同体积的冷空气相比，重量会变轻，热空气会上升。因此，热气球里的空气受热后会膨胀变轻，从而带动热气球上升。故选B。 7．A 【详解】A. 瘪乒乓球放入热水中，球内空气受热体积膨胀，将凹进去的部分顶出来，利用了空气热胀冷缩原理，该选项正确； B. 冰融化成水是物质状态发生改变，由固态变为液态，与空气热胀冷缩无关，该选项错误； C. 铁生锈是铁与空气、水发生化学反应，属于化学变化，不涉及空气热胀冷缩，该选项错误。 故选A。 8．C 【详解】A．塑料棒受热可能会熔化变形，影响实验结果，而且冰块是固体但此组材料没有明显体现验证固体受热性质的关键设置，温度计主要用于测温度，钢尺在这种组合下不能很好地用于验证固体受热性质，所以A不合理。 B．材料中虽有玻璃棒固体，但实验组合（如含冷水、烧杯）无法有效验证固体受热性质，更适合液体相关实验 C．铝环和铁球是固体，支架用于固定，酒精灯提供热源，火柴用于点燃酒精灯，通过加热铁球等固体，可以观察固体受热后的性质变化，比如热胀冷缩等相关性质，这组材料能较好地完成固体受热性质的验证实验，所以C合理。 故选C。 9．A 【详解】蜡烛会把它上方的空气加热，热空气比较轻，会向上流动。向上流动的热空气推动纸蛇，纸蛇就会转动起来。这个现象说明：空气受热会上升。 10．C 【详解】热空气比冷空气轻，会向上移动。题目要求找出能证明这一点的现象。吹气球是向气球内吹气使其膨胀，与热空气上升无关；称空气是测量空气的重量，也不涉及上升；热气球升空是利用加热空气使其上升的原理，直接体现了热空气上升的现象。故选C。 11．C 【详解】热空气上升、冷空气下沉形成空气流动。暖气片加热周围空气，上方空气受热上升，周围冷空气向暖气片流动补充，产生风使毛巾晃动。这与选项描述相符。故选C。 12．C 【详解】气体受热会膨胀，被踩瘪的乒乓球放入热水中，内部空气受热膨胀，推动球壁恢复原状。因此，主要是因为乒乓球内的空气受热膨胀。故选C。 13． 轻 上升 【详解】空气受热后，体积会膨胀，与同体积的冷空气相比，重量更轻，热空气会上升。因此，热气球里的空气受热后会膨胀变轻，从而带动热气球上升。 14． 铜 铁 【详解】固体有热胀冷缩的性质，遇热体积膨胀，遇冷体积缩小。常见的金属铜、铁、铝等固体都具有热胀冷缩的性质。 15． 不能 能 【详解】固体有热胀冷缩的性质，遇热体积膨胀，遇冷体积缩小。铜锤是固体，也有热胀冷缩的性质。因此铜锤实验中，加热后的铜锤体积变大，不能通过铁环；冷却后铜锤体积缩小，能通过铁环。 16． 膨胀 缩小 【详解】热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在一般状态下，受热以后会膨胀，在受冷的状态下会缩小，大多数物体都具有这种性质。固体有热胀冷缩的性质，遇热体积膨胀，遇冷体积缩小。 17．膨胀 【详解】液体也有热胀冷缩的性质，在一般情况下，液体受热体积膨胀，受冷体积收缩。烧水时水受热体积膨胀，装太满会导致溢出，考察对热胀冷缩现象的实际应用理解。 18． 膨胀 收缩 热胀冷缩 【详解】液体的热胀冷缩是液体普遍具有的物理性质。受热时，液体分子的运动速率加快、分子间间隔增大，导致体积膨胀；遇冷时，液体分子运动速率减慢、分子间间隔减小，导致体积收缩。 19．× 【详解】孔明灯通过燃烧燃料加热空气升空，携带明火飞行容易引发火灾，存在安全隐患。废弃后的灯罩和骨架掉落地面会造成环境污染，威胁人身财产安全。因此孔明灯并非安全无污染，不能随意燃放。 20．√ 【详解】空气具有热胀冷缩的性质，受热后体积膨胀变轻而上升，受冷后体积收缩变重而下降。冷热空气的循环运动促使空气发生流动。 21．× 【详解】空气具有热胀冷缩的性质。手的温度通常高于瓶内空气的温度，用手捂住瓶子时，热量传递给瓶内空气，空气受热后体积会膨胀，而不是收缩。 22．√ 【详解】固体、液体和气体都具有受热体积膨胀、遇冷体积收缩的性质。铜和铁属于固体，水属于液体，空气属于气体，它们在温度升高时体积会变大，温度降低时体积会变小，这种现象称为热胀冷缩，所以空气也具备这一性质。 23．× 【详解】酒精灯火焰温度较高，金属导热性能好，加热后表面温度会迅速升高。人体皮肤直接接触高温物体会造成烫伤，属于危险操作。实验安全规范禁止直接触摸加热后的器材，应使用镊子或坩埚钳夹取，或待其冷却后再接触。 24．√ 【详解】当对铁棒或铝棒进行加热时，金属棒会受热膨胀。这是因为一般物体都具有热胀冷缩的性质，金属也不例外，加热后金属棒各部分之间的距离会增大，也就是体积变大了。当金属棒膨胀时，它可能会影响到电路的连接情况。比如原本连接紧密的地方，因为金属棒膨胀后变得松动了，这样电流在电路中流动就没有那么顺畅了。灯泡发光是依靠电流通过灯丝，电流顺畅流动时灯泡就亮，而当电流流动不顺畅时，灯泡得到的电能变少，就会变暗。所以当加热铁棒或铝棒后灯泡变暗，就可以说明金属膨胀了，它影响了电路中电流的通过情况。 25． 【详解】乒乓球内的空气遇热水后受热膨胀，从而使乒乓球恢复原状，所以应与“空气受热膨胀”相连。 热气球内的空气被加热后密度变小，热空气会上升，从而带动热气球飞上天空，所以应与“热空气上升”相连。 夏天温度高，空气受热会膨胀，如果轮胎打得太足，空气膨胀可能会使轮胎爆胎，所以是为了“防止空气受热膨胀爆胎”。 冬天温度低，空气遇冷会收缩，导致体积变小，所以应与“空气遇冷收缩”相连。 火焰附近的空气受热上升，上升的热空气带动纸蛇旋转，所以应与“热空气上升带动旋转”相连。 26．因为乒乓球里面密封着空气，放入热水中，球内空气受热膨胀，体积变大，就把凹陷的地方顶起来，乒乓球重新鼓起来。 【详解】热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在一般状态下，受热以后会膨胀，在受冷的状态下会缩小，大多数物体都具有这种性质。空气也有热胀冷缩的性质，遇热体积膨胀，遇冷体积缩小。乒乓球里面密封着空气，放入热水中，球内空气受热膨胀，体积变大，就把凹陷的地方顶起来，乒乓球重新鼓起来。 27．答：因为高压电线是固体金属，具有热胀冷缩性质。夏天温度高，电线受热膨胀变长，所以松垂；冬天温度低，电线遇冷收缩变短，所以绷得很紧。 【详解】热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在一般状态下，受热以后会膨胀，在受冷的状态下会缩小，大多数物体都具有这种性质。固体有热胀冷缩的性质，遇热体积膨胀，遇冷体积缩小。高压电线是固体金属，具有热胀冷缩性质。夏天温度高，电线受热膨胀变长，所以松垂；冬天温度低，电线遇冷收缩变短，所以绷得很紧。 28．暖气片安装在房屋的下方，抽油烟机放在灶台上方等。 【详解】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。相反，空气遇冷后体积缩小，冷空气下降。把抽油烟机安装在炉灶的上部；暖气片安装在房屋的下方等都应用了热空气会上升的原理。 29．(1) 大 不能 (2) 小 能 (3)固体（铜球）有热胀冷缩的性质 【详解】（1）一般情况下，物体受热时体积会膨胀。当对铜球加热后，导致铜球的体积变大。由于铜环的孔径大小是固定的，膨胀后的铜球直径大于铜环孔径，所以铜球不能通过铜环。 （2）物体遇冷时体积会收缩。将加热后的铜球放入冷水中冷却，铜球遇冷体积变小。此时铜球直径小于或等于铜环孔径，因此铜球能通过铜环。 （3）综合上述两个实验现象，在加热（温度升高）时铜球体积增大，冷却（温度降低）时铜球体积减小，由此可以得出固体（铜球）具有热胀冷缩的性质。 30．(1)A (2)B (3)B (4)A (5) 危险 孔明灯可能会飘落到易燃物上引发火灾 【分析】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。 【详解】（1）资料一中提到，点燃灯内的蜡烛，被加热的空气体积膨胀，推动纸风车和纸马转动。因此，蜡烛提供了热量，使得空气膨胀，产生动力。故选A。 （2）一旦蜡烛熄灭，不再有热量供给，空气不会继续膨胀和流动，走马灯的动力来源消失，最终会停止转动。故选B。 （3）资料二中提到孔明灯的原理，与现代热气球的原理相同，即通过加热内部空气使其密度减小，导致热空气上升，形成浮力。故选B。 （4）轻薄的材质有助于减轻整体重量，提高升空效率；较大的袋子能够容纳更多热空气，增加浮力。故选A。 （5）有些人为了祈福燃放了大量的孔明灯，这种做法是危险的，原因是孔明灯可能会飘落到易燃物上引发火灾）。大量燃放孔明灯存在安全隐患，尤其是在干燥的环境中，容易引发火灾等安全事故。 第2页，共6页 第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $