6《我们来做热气球》课件-2026-2027学年科学四年级上册教科版

该小学科学课件聚焦热空气受热膨胀变轻上升、冷空气收缩变重下沉的原理，通过“乘坐热气球”情境提问导入，以模拟制作、实验验证、原理解释、拓展孔明灯为支架，帮助学生构建空气热胀冷缩与密度变化的知识脉络。 其亮点在于以探究实践为核心，通过模拟制作热气球实验（含实验视频）、记录袋内空气变化过程，结合科学资料卡分析原理，培养科学思维与动手能力。强调孔明灯安全隐患，渗透态度责任，学生能深化理解，教师可高效开展实践教学。

2月4日晚10时30分左右，北京南苑机场一航班在滑行道滑行时，左侧发动机因自然吸力吸入了一只孔明灯，由于机长处置果断及时，才未造成飞机损伤。又是元宵佳节，一些人又有了燃放孔明灯的冲动，殊不知隐患极大。孔明灯属明火，加热升空时费应可达300度，所带的燃料能持续燃烧十分钟左右，升空后不易控制，一旦进入机场净空区，可能在视觉上对飞行员造成干扰，甚至导致发动机空中停车。受气流影响，容易造成燃料泄漏或引燃纸质灯罩，一旦飘落到加油站、液化气站、林地等可燃物较多的地方，即引发火灾，后果不堪设想，且很容易被电线电缆绊住，造成设备接地跳闸，形成电力事故。经查，根据民用机场管理条例规定，在机场净空区范围内违规放飞孔明灯，情节严重的，将面临最高10万元的罚款。如因燃放孔明灯引发火灾事故，燃放者未构成失火罪，最高可处三年以上七年以下有期徒刑。 同学们在很多的景区我们都见过这样的热气球，它可以带领我们到高空中去欣赏美景。那么热气球是如何实现上升和降落呢？今天我们就要一起来制作一个热气球，探究一下其中的秘密。我们准备的实验材料有一个较大的塑料袋儿，一张A4硬卡纸火柴、蜡烛、剪刀、抹布，还有装有水的废液缸。首先第一步，我们将A4硬卡纸的宽边贴在一起。让它形成一个直筒。好，我们的纸筒就制作完成了。接下来我们在纸筒的下方剪两个入气孔。第一个入气孔，在对应的位置剪。第二个入气孔。我们把做完的纸筒先放到一边。接下来我们把蜡烛点燃，在点燃的过程中要注意安全。点燃后及时吹灭火柴棍，将火柴棍扔到废液缸中去。接下来我们将刚刚做好的纸筒罩在蜡烛下。最后我们把这个较大的塑料袋罩在我们的纸筒上面。在照的时候我们要注意塑料袋的位置不要过高，这样的话离蜡烛比较远，加热的过程会比较慢。但是也不能过低，过低的话我们的塑料袋就会被烧焦，而且要注意不要下降到出气孔的位置，不要挡住这个孔的位置。那现在就请大家来观察一下我们袋子的变化。现在已经能够明显的看到我们的袋子已经开始膨胀了，蜡烛已经在加热袋中的空气了。我们用手摸一摸袋子的外壁，可以感觉到袋子在不断的加热。大概持续一分钟的时间。当我们感觉到袋子的外壁已经变得非常热的时候，我们就可以松手。好，接下来请大家仔细观察带子的变化。可以看到我们袋子真像热球形一样飘上去了，最后又落到了我们的桌面上。那它是如何实现上升和下降的呢？其中的原理又是怎么样的？我们一起来总结一下。在最开始的时候，我们的袋子呈现的是这样的一种状态。加热之后袋子里面的空气膨胀变大之后，推动着我们的塑料袋升向了空中。随着时间的流逝，我们袋子里面的空气又变凉了，浮力减小，动力变弱，又调回到了我们的桌面上。这就是我们运用热空气会上升的原理制作的热气球。 作为我国祈福工具已有八百多年的历史，而它从出现至今约有一千多年了，最开始用于军事联络。传说在三国时期，诸葛亮和部队被敌军围困在城内，无法和外界取得联系，于是他制作了一种会漂浮的纸灯笼，将求救信号传递出去了，最后成功被解救，后人将这种灯笼称为孔明灯。还有一种说法是在五代十国时期，申七娘和她的丈夫在福建作战时用竹子、松树枝制成方形灯笼，点燃放飞到空中，作为军队之间传递信号的载体。因外形像诸葛亮戴的帽子，所以叫孔明灯。到了宋代，孔明灯不仅仅用于军事作战，还成了一种节日庆祝的工具。明清时期，孔明灯普遍被用作庆祝工具并延续至今。孔明灯挣脱地心引力的瞬间，便不再是一件简单的器物，而是人们精神的信使。 第一单元《空气》 教科版四年级上册 提出和聚焦问题 人们可以乘坐热气球到 高空欣赏祖国的大好河山 同学们！热气球是 如何实现上升或下 降的呢？ 寻找空气存在的证据 模 拟 制 作 热 气 球 同学们！你知道热气 球是如何升空的吗？ 加热的是热气球里的空气 寻找空气存在的证据 模 拟 制 作 热 气 球 我们的“热气球” 热气球”的热源 一端带有孔 的塑料筒 模 拟 制 作 热 气 球 制作热气球（实验视频） 寻找空气存在的证据 模 拟 制 作 热 气 球 在下图中画出塑料筒和“热气球”的位置 同学们！我们先 设计一下我们要 制作的热气球! 寻找空气存在的证据 模 拟 制 作 热 气 球 保护塑料袋，防止烧破： 蜡烛火焰温度很高，塑料袋直接靠近火苗，塑料会被高温熔化、 聚拢热空气： 纸筒可以收拢蜡烛燃烧产生的热空气， 让热空气全部向上流进塑料袋里， 挡风、稳定火焰： 纸筒能挡住周围流动的冷风， 不让蜡烛火苗晃动， 纸筒有三个作用 模 拟 制 作 热 气 球 用手扶着袋子的外壁，当感到袋子快要上升的时候， 松开双手，观察并描述袋子状态的变化 加热初期：塑料袋软软塌塌地垂着， 没有上升的趋势； 持续加热后：袋子慢慢膨胀、鼓起， 有向上飘的拉力， 松手之后：塑料袋缓缓向上升起 飞到空中 过一会儿：袋子里的热空气慢慢变冷， 袋子逐渐收缩，重量变重， 最后慢慢落回桌面。 塑料袋完整变化过程 手摸塑料袋外壁， 会感觉到袋子温热、 发烫，袋内空气被 蜡烛加热了。 寻找空气存在的证据 模 拟 制 作 热 气 球 “热气球”比较瘪 加热前： 加热后： “热气球”膨胀了 解释“热气球”的升空现象 寻找空气存在的证据 模 拟 制 作 热 气 球 解释“热气球”的升空现象 膨胀后的空气微粒往上升，带动了“热气球” 科学资料卡 热气球通过自带的加热器来调整气囊中空气的温度，达到控制气球升降。 在加热过程中，空气受热后，空气微粒之间的距离不断变大，体积膨胀了，从而变轻使得热气球不断上升。 总结研讨 我们可以怎样解释热气球上升或下降的原因？ 同学们！怎样进 一步检验我们的 想法 ？ 1. 热气球为什么上升？ 燃烧器加热气球内部的空气，空气受热膨胀； 气球容积固定，多余热空气从气球底部开口跑出去， 球内空气变少、整体变轻； 同体积下：热空气密度 < 外面冷空气密度； 气球受到空气的浮力大于热气球自身总重量（气囊 + 吊篮 + 人） 浮力向上拉，热气球就上升。 怎样进一步检验我们的想法 ？ 实验现象对应猜想 加热→袋内热空气变轻向上飘（对应热气球上升）； 停止加热→空气冷却下沉（对应热气球下降），证明猜想成立。 塑料袋热气球（验证热空气上升） 材料 轻薄大透明塑料袋、胶带、小蜡烛、铁丝支架、打火机 实验步骤： 用铁丝做一个支架，把塑料袋开口朝下固定在支架上； 点燃蜡烛，放在塑料袋开口下方加热袋内空气； 观察塑料袋变化：静置一会，塑料袋鼓起、向上飘，甚至会向上拉起支架； 吹灭蜡烛，停止加热，等待几分钟观察：塑料袋慢慢瘪下去，不再上浮。 怎样能让热气球在空中停留更长时间？ 不要等气球明显下沉再点火， 每隔一小段时间短暂点燃燃烧器 ，保持气囊里空气始终温热。内 部空气温度稳定，浮力稳定，不 会快速下坠 间断持续加热 扩展提升 关 于 孔 明 灯 我们能否用热 气球原理做一 个孔明灯 ？ 关 于 孔 明 灯 孔明灯来历（科普视频） 关 于 孔 明 灯 燃放孔明灯存在安全隐患 我们来做热气球 板书设计 一、实验现象加热： 空气变热→袋子变紧、变轻→向上 上升降温：空气变冷→袋子变松、变重→向下下降 二、核心原理热空气： 受热膨胀、变轻 → 上升冷空气： 遇冷收缩、变重 → 下沉 三、延长停留时间：持续加热、选用隔热轻薄材料 四、拓展：孔明灯（原理相同，禁止私自燃放） 布置作业 同学们！我们用学 过的热气球原理做 一个孔明灯。 $