专题研究 物质状态或体积变化与生活 课件-2026-2027学年科学四年级上册冀人版

该小学科学课件聚焦物质状态变化与热胀冷缩原理的生活应用，通过提问“水的三态变化和热胀冷缩有哪些应用”导入，从温度计发明延伸到主题选择，搭建“现象-原理-实践”的学习支架，引导学生探究应用。 其亮点是以真实问题驱动探究实践，如“让叶轮转起来”建构模型理解蒸汽机原理，“海水淡化装置”结合荒岛求生设计，培养科学观念与创新思维。提供详细实验步骤与安全提示，多元展示评价方式，助力学生提升探究能力，教师可直接应用结构化方案。

物质状态或体积变化与生活 水的三态变化和热胀冷缩的性质在生活中有哪些应用呢？ 我们可以用水蒸气来推动物体运动 可以用水制作冰糕和纯净水 也可以用冰块来降温 伽利略利用热胀冷缩原理发明了温度计 请你和本组同学一起选择 1~2 个主题进行研究吧。 根据选择的主题，请与本组的同学一起制订一个活动方案并记录在下表中。 根据这一单元所学内容选定即可 选定研究问题可利用小组内头脑风暴解决 建议一个小组3个人，两做一记 选题研究前，请认真阅读下面的实施建议，思考研究过程中可能会遇到的问题以及解决问题的方法。 （一）活动过程建议 主题1：让叶轮转起来   通过查询网络、查阅图书等方式获取 有关资料，通过建构模型探究水蒸气是如 何推动物体运动的，进而推想蒸汽机是怎 样工作的。 主题2：水遇热后的体积变化与温度的关系   通过实验探究水的体积变化与温度变 化之间的关系，推想温度计上的刻度是怎 样标示的，利用简易温度计测量其他液体 的温度。 主题3：设计简易海水淡化装置   通过查询网络、查阅图书等方式获取 有关海水淡化的信息，设计简易海水淡化 装置，并利用身边的材料制作模型。 （二）关键环节提示 1．怎样让叶轮转起来。 ①在烧瓶里盛半瓶水，盖上 橡胶塞，插入玻璃管，固定在支 架上。 该装置原理是利用酒精灯加热烧瓶内的水，产生大量高温水蒸气，烧瓶内水蒸气压强大于外界，就会从细玻璃管中喷出释放能量。 ②把一本硬皮的书稍微打开 一点，立在支架旁。 硬皮书的作用是为后面的风车提供一个略稳固的底座。硬皮书可以用其他稳固的结构代替。 ③把带叶轮的小棍架在书 上，使叶轮的叶片正好位于管 口，逸出的蒸汽能喷射到叶片 上。 注意：喷出的水蒸气温度较高而且预冷会凝结成水，风车叶轮需要耐高温，不怕水渍。建议用铝材，或耐热塑料 ④点燃酒精灯，给烧瓶加热， 观察现象。 水蒸气喷气速率稳定后，可调整叶片的位置，但注意保护好自己避免烫伤。 2．探究水受热后的体积变化与温度关系的实验。 ①在玻璃瓶中注满水，滴入几滴红墨水。 ②盖好瓶盖，将细管插入瓶中（细管要没入水中）。 ③分别在 3 个容器中加入20 摄 氏 度、40 摄氏度、60 摄氏度三种 不同温度的水。 注意：①瓶盖盖好前瓶中的液体必须是装满甚至溢出的状态；②细管内提前装入一些红色液体；③密封好盖子，并保证瓶中没有空气残留。 ④将三个同样的玻璃瓶放入三个容器中，记下不同容器中细管中的液体水位。 ⑤计算温度每上升 1 摄氏度时，细管中液柱上升的高度，据此在细管上标示刻度。 注意：标记刻度时用油性笔标注以防止被水洗掉。 3．海水淡化原理装置图。 汽化装置 冷凝装置 给海水加热只能让水汽化成水蒸气，从而与海水分离。 水蒸气遇冷会凝结成水，烧杯中的冰水提供了冷的环境，凝结的水就保留在了试管中。 按照主题将研究结果进行分析、综合、概括，用制作画册、课件、手抄报、写科普论文等方式记录下来并展示。 小展示活动所需的材料 认真倾听各组的展示讲解，积极参与互动交流，并能对其他小组的研究学习成果进行客观的评价。 一图1为例，该设计是在沙漠或荒岛求生中常用的收集淡水的设计。真实情况可能会更简单，在有植物存在的地方挖一个坑，在坑底放置一个容器收集蒸馏水，坑口罩上一块塑料薄膜，周围压好，不漏气，薄膜中间、容器的正上方放一块石头，让薄膜呈漏斗状，接下来就可以收集蒸馏水了。 $