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苏教版小学科学四年级上册第二单元第3课第二课时教学目标:(一)知识与技能:1、认识到加热和冷却除了可以改变物体的形态外,也会改变物体的体积。2、知道绝大多数物体具有热胀冷缩的性质。3、能用热胀冷缩解释生产、生活中的一些现象。(二)过程与方法:1、能够通过给铜球加热和冷却,认识固体的热胀冷缩。2、能够设计实验,证明气体和液体具有热胀冷缩的性质。(三)情感、态度与价值观:1、敢于大胆想象,勇于动手实践。2、感受并体验科学并不神秘,科学就在身边。3、喜欢用学到的科学知识解决生活中的问题,改善生活。(四)教学重难点:重点:认识到加热和冷却会导致物体的体积发生变化。(固体、液体、气体都具有热胀冷缩的性质。)难点:设计气体的热胀冷缩实验(五)教学准备:  1、固体热胀冷缩实验装置(铜球、铁圈等)、酒精灯、火柴、实验记录表、水槽、湿抹布、2、为每组准备:液体热胀冷缩实验装置(锥形瓶20个、细塑料管、胶塞)、冷水,热水,红墨水、烧杯20个、酒精、暖壶(内装热水)。3、烧瓶、插有弯玻璃管的胶塞、气球、空瓶子、热水、滴管、乒乓球、4、多媒体课件 (三)教学过程:实验导入,提出问题师:同学们,你们都看到过美丽的喷泉吧?那你有没有见过自己制造的小喷泉?想不想亲自看看?(想)好!那我就为大家做个“小喷泉”,用一个烧瓶,里面装一些水,为了便于观察,我把水染成了红色,现在我往这个烧瓶上倒热水,请大家仔细观察。(教师演示“喷泉实验”:水从塑料管中喷出来,形成一个小喷泉)师:你观察到了什么?有什么疑问吗?生:为什么往烧瓶上倒热水就会使里面的水喷出来?生:水是怎样出来的?可能和什么有关?生:……师:是呀,为什么往烧瓶上倒热水就会使里面的水喷出来?“小喷泉”里到底隐藏着什么样的科学奥秘呢?这节课我们就继续研究第3课《加热和冷却》(板书课题)。看看加热和冷却除了像我们上节课研究的,可以影响物体的形态以外,还会对物体产生什么影响。(明确本课学习目标)  (四)自主探究,解决问题一、认识加热和冷却对固体体积的影响1、(出示“固体热胀冷缩演示器”。)2、谈话:物体加热和冷却还有很多有趣的变化。大家看,我这里有个铜球,我们知道,铜球是固体。既然液体和气体有热胀冷缩的性质,那固体有没有热胀冷缩的性质呢?(学生预测)3、谈话:我们用酒精灯给铜球加热,过一会用冷水使铜球冷却,看看铜球会有哪些变化,可以吗?加热之前我们先一起回顾一下正确使用酒精灯的方法:(1)打开瓶帽,将瓶帽竖放在灯旁。(2)用点着的火柴自下而上斜向点燃酒精灯的灯芯。(3)把被加热物体放在火焰中温度最高的外焰部分加热。(4)用完酒精灯后,用灯帽自右上方斜向盖灭火焰。4、提问:同学们,猜猜看,这个铜球能穿过铁圈吗?、、、、、、生,,能不能:师,那你们想证明一下吗?想。那就请同学们给铜球加热看看铜球受热以后会发生什么变化?同时提问:怎样才能知道铜球有没有发生变化呢? (找学生回答)“如果铜球仍然能从铁圈中通过,就说明铜球没有发生变化;如果铜球不能从铁圈中通过,那就说明铜球发生变化了。(认为铜球仍然能从铁圈中通过的同学举手,认为铜球不能从铁圈中通过的同学举手。)”现在我们看看铜球到底能不能从铁圈中通过。(学生自己去发现,发现铜球不能从铁圈通过。将铜球放入冷水中冷却后,再试着让它通过铁圈。)6、分析:加热后,我们看到铜球不能从铁圈中通过,说明铜球的什么发生了变化?(体积发生了变化)这个变化是在什么条件下发生的?(加热和冷却时)这个实验说明了什么?(铜球加热或冷却后体积发生了变化)7、小结:现在,我们知道了固体确实有热胀冷缩的性质。(板书:固体热胀冷缩)8、解释:现在谁来解释一下喷泉实验的原理?(烧瓶里面装了少量的水,当热水倒在烧瓶上时,里面的空气受热膨胀,占据的空间多了,就将下面的水压入玻璃管后喷出来,形成喷泉。)二、认识加热和冷却对液体体积的影响1、谈话:气体在加热或冷却时体积会发生变化,液体比如水,在加热或冷却的情况下体积也会发生变化吗?(同学们平时都见过或者亲自烧过开水,大家有没有发现,装满水的水壶里的水沸腾后,壶里的水常常会往外溢。这是为什么呢?水在加热后到底发生了什么变化?)(生预测)2、生进行猜想:可能水有热胀冷缩的性质。3、实验:刚才我们所说的仅仅是猜想,还需要通过实验来验证。我用锥形瓶代表水壶,在锥形瓶内装满水,用中间插有细塑料管的胶塞塞紧瓶口,因为胶塞要占据空间,所以这时红色的水会上升到塑料管中,我们用黑皮圈在塑料管的液面处作一个记号。把锥形瓶分别放入盛有热水和冷水的烧杯中,观察水在加热和冷却的情况下到底会有什么变化,可以吗?现在每组桌上都有一套这样的实验装置,一个烧杯里已经装好冷水,等一会我去倒热水,在实验中我们还应该注意什么? 生:①注意安全,小心热水。②同学之间要注意分工合作。③仔细观察实验现象,液柱有什么变化?④做好实验记录。⑤实验后收好实验材料。师:请各组的材料员把实验材料都放好,说说在实验中,你们观察到了哪些现象?通过实验,你们认为加热和冷却能不能够使水的体积发生变化?4、汇报实验结果。(1)“我们发现烧瓶加热后,塑料管里的水位上升了;烧瓶放入冷水后,塑料管里的水位下降了。”(2)塑料管内的水位上升,说明水发生了什么变化?(水的体积变大了)是不是锥形瓶里的水突然增多了?为什么?(不是,因为锥形瓶是密封的,没有往里面加水。塑料管内水位上升,只能是因为水的体积变大了。体积变大叫做体积膨胀。)塑料管内水面下降,说明水发生了什么变化?(说明水的体积变小了,体积减小也叫体积收缩。)(3)你能把水的体积变化和所需要的条件联系起来,说说水有什么性质吗?4、小结:通过以上实验,说明水有受热体积膨胀、受冷体积收缩的性质。也就是说,水也有热胀冷缩的性质。5、现在你能用学到的知识解释一下,烧开水时,壶里的水为什么会溢出来?(壶里的水受热体积膨胀了,所以会溢出来。)7、水有热胀冷缩的性质,那其他液体有没有这种性质呢?如果老师给大家提供了醋、酒精、油、牛奶等物体,你们用什么方法能证明他们也具有热胀冷缩的现象。(学生回答)8、小结:通过实验,我们发现:像醋、酒精、油、牛奶等液体都具有热胀冷缩的性质。(板书:液体热胀冷缩)(三)活动三、认识加热和冷却对气体体积的影响1、谈话:真不错,同学们都有自己的大胆猜想,猜想对于科学研究非常重要,我们的很多科学研究都是从大胆的想象开始的。 2、提问:烧瓶中的空气看不见,我们怎么知道它有没有膨胀或收缩呢?能想出观察的办法吗?请同学们小组讨论,看看你们组能不能自己设计实验来证明自己的猜想,我们比比看,哪个小组的同学想出的办法最多,最有想象力和创造性。3、提示:设计之前请大家先思考以下几个问题:(1)用什么来装空气进行研究?(师将学生的回答进行整合,并将物品呈现出来。例如:可以用烧瓶、气球、软塑料瓶、软包装饮料盒、易拉罐……)(2)怎样才能有利于观察?(空气的体积变化不容易观察,所以无论什么容器都要设法密封。密封的材料有胶带纸、橡皮泥、橡皮塞等。通过密闭容器的凹凸变化来发现空气的热胀冷缩性质。当密闭的容器变凹时,说明空气体积缩小了。当密闭的容器变鼓时,说明空气体积膨胀了。)(3)用什么方法使空气受热或受冷(将学生回答的问题进行归纳整理,并呈现出来。例如:最简单的方法就是用热水和冷水,使用烧瓶只要用手捂就可以看到明显的效果。)(4)可以在实验记录表中画出你们的想法,等会请小组汇报。4、各小组自行讨论,设计实验方案。(放轻音乐,音乐停,时间到,学生自然停止即可。小组自行讨论时教师适时加以指导)5、说说你们组的实验方案,如果我这儿正好有合适的材料,你也可以上来边讲解边演示。                参考方案:(1)在烧瓶口套上一个气球,把烧瓶放入热水中我们就会发现气球鼓起来了,再用冷水浇又会瘪下去,这也能证明气体热胀冷缩,(2)取一个带胶塞的烧瓶,注意烧瓶里有什么?(空气)用滴管在玻璃弯管中滴入红色的小水柱,把空气封住,再用手握住烧瓶,加热烧瓶内的空气,看到水柱往外移,说明了什么?(空气受热体积膨胀了)向里移呢?(说明空气受冷体积收缩了。)(3)用瘪乒乓球,放入热水,里面的空气受热会膨胀,使乒乓球鼓起来。(4)将烧瓶倒插在水中,用手捂烧瓶,看到有气泡从烧瓶中冒出。(5)取一个带胶塞的烧瓶,将塑料管尖上抹上肥皂水,将烧瓶放入热水中,肥皂泡被吹大了,再放进冷水里观察肥皂泡变小。……6、这些实验说明了什么?         7、板书:空气受热时体积会膨胀,冷却时,体积会收缩,我们把这种现象叫做热胀冷缩。也就是说,空气有热胀冷缩的性质。(板书:气体热胀冷缩)  九:认识温度计:(出示温度计)同学们注意过吗?像酒精温度计、水银温度计就是利用了热胀冷缩的性质。受热了液体膨胀,温度的读数就会增加,遇冷时液体会收缩,读数会减小。十:小结:通过今天的学习,我们知道了绝大多数物体在受热时,体积会膨胀;冷却时,体积会收缩,这种现象叫做热胀冷缩。十一:巩固应用      1、思考:加热和冷却对物体的影响在生活中有着广泛的应用。想一想,生活中哪些地方运用到了热胀冷缩的原理?    2、学生自由发言,多媒体辅助介绍:(1)瘪乒乓球放入热水中,里面的空气受热膨胀,会使乒乓球鼓起来。(2)夏天车胎打气时不能太足,不然容易爆胎。(3)夏天安装电线时,不能把线绷得太紧。否则,到冬天时由于电线受冷收缩会拉断。(4)铺水泥地时每隔一段要留一道窄沟,就是因为防止水泥膨胀或者收缩造成路面不平整。(大面积水泥地上的夹缝)(5)钢笔帽或者瓶盖拧不开时,可以放入热水中烫一下,就好拧了。(6)铁桥的一端固定,另一端要架在滚子上。这样,当气温改变的时候,铁桥可以自由伸缩,不至损坏。(桥面上的缝隙的科学)(7)铺设铁轨时,也要考虑到热胀冷缩,在两根铁轨之间要留有空隙,给铁轨伸张的余地。(电线、铁轨等实例的图示加上醒目的数字,加深学生对热胀冷缩的应用理解。)(8)火车上车轮的轮箍就是利用热胀冷缩的性质装在车轮上的。轮箍的内径稍小于车轮的外径。把轮箍加热,在它膨胀后内径大于车轮外径的时候,把车轮嵌进去,轮箍冷却后就紧紧地箍在车轮上。(9)神舟飞船的防热…… 3、小结:通过研究,我们知道了加热和冷却对物体的形态和体积都产生了影响,知道了热胀冷缩在生产和生活中有着非常重要的作用,学习科学就是为了更好地理解科学,运用科学。希望同学们能用我们学到的科学知识,解决更多生活中的问题,更好地改善我们的生活。  (三)板书设计:3、加热和冷却形态体积固体液体气体(水、醋、酒精、油、牛奶)热胀冷缩 查看更多

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