2021年春新【苏教版】四年级科学下册1.2《热胀冷缩》教学设计

苏教版四年级科学下册第一单元第2课

《热胀冷缩》教学设计

教材分析：

热胀冷缩是指物体受热时膨胀，遇冷时收缩的特性。固体和液体的热胀冷缩幅度比较小，在生活中不易觉察到，因而对热胀冷缩现象很多学生并不了解，对其在生活中的应用更是知之甚少。为此，教材设计了一系列既贴近生活又富有趣味的活动，带领学生探究物体受热和遇冷时体积的变化，以揭示这一科学现象。本课教学内容分四个部分。

第一部分包括两个活动。活动一，开篇借助复习旧知的方法，测量两杯水的温度，引发思考：为什么温度计放在热水中液柱会上升，放在冷水中液柱会下降？聚焦研究主题：冷和热对物体体积会产生影响。活动二，研究液体受热和遇冷时体积的变化。先由学生就“水在受热和遇冷时，体积会有什么变化”这一问题作出假设，然后根据教材提示设计出实验方案，再根据实验现象得出结论：液体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。

第二部分，研究气体受热和遇冷时体积的变化。学生在已有经验的基础上讨论并设计出实验方案，进而根据实验现象得出结论：气体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。

第三部分，研究固体受热和遇冷时体积的变化。学生根据教师提供的材料确定实验方案，由于该实验较复杂，且酒精灯是学生第一次使用，因此教师要先做演示实验，再由学生完成实验。根据实验现象得出结论：固体受热时体积膨胀，遇冷时体积缩小。第四部分，解释生活中的热胀冷缩现象，将学习和生活密切联系，巩固所学内容。

教学目标：

1.通过学习与实践，掌握酒精灯的使用方法。

2.通过实验与分析，知道绝大多数物体具有热胀冷缩的性质。

3.能够运用物体热胀冷缩的性质解释生活中的一些现象。

重点与难点：

重点：认识到液体、气体、固体都具有热胀冷缩的性质。

难点：设计实验验证液体、气体、固体具有热胀冷缩的性质。

教学准备：

教师材料：水槽、烧瓶、胶塞、细玻璃管、高锰酸钾水溶液、气球、温度计、铜球实验装置、酒精灯、火柴。

学生分组材料：实验记录单。

教学时间：1课时

教学过程：

一、导入新课

1、回顾：实验室用的温度计具有怎样的结构特点？（有液泡、液柱和刻度等。）

2、观察：把两支刻度一样的温度计分别放入热水和冷水中，会发生什么现象？（热水中的温度计，液柱上升；冷水中的温度计，液柱下降。）

3、液泡和玻璃管中装着红色液体。当用温度计测量水的温度时，液面会随着水的冷热变化而变化，从而显示水的准确温度。

想一想，红水增加或减少了吗？为什么？（在密封的玻璃管里，红水不可能增加或减少，液柱的上升或下降是怎么回事呢？）

我的猜测：液泡里的红水受热时体积增大，遇冷时体积变小。

二、实验探究

（一）实验1：研究液体受热和遇冷时体积的变化

水在受热和遇冷时，体积会有什么变化？你能设计一个实验进行观察吗？

1、实验材料

红墨水、水、热水、冷水、带塞的玻璃瓶、细管等

2、实验设计

①准备一个中间插有空心管的胶塞（可以自制）和配套的烧瓶。

②往烧瓶里加满染了颜色的水，用胶塞塞紧瓶口。

③记下空心管里水面的位置。

④把烧瓶放入热水中，观察空心管里水面的位置有什么变化。

⑤再把烧瓶放入冷水中，观察空心管里水面的位置又有什么变化。

3、实验记录表1

4、像水这样受热体积就增大，受冷体积就缩小的现象，我们把它叫做热胀冷缩。

温度计就是利用热胀冷缩的原理制成的。不过温度计里装的不是水，而是酒精、煤油或水银。

实验结论：液体具有热胀冷缩的性质。

（二）实验2：研究气体受热和遇冷时体积的变化

你能根据所提供的材料，设计出研究空气加热或冷却后体积变化的实验吗？

1、实验设计

①用气球嘴套住烧瓶瓶口。②将烧瓶放入热水中，观察气球的变化。③再将烧瓶放入冷

水中，观察气球的变化。

2、实验记录表2

3、实验结论：气体具有热胀冷缩的性质。

（三）实验3：研究固体受热和冷却后体积的变化

1、观察演示实验回答：

①观察常温下，铁球能否刚好通过铁圈。

②用酒精灯给铜球加热后，观察铜球是否能通过铁圈。

③将铜球放入水中冷却，观察铜球是否能通过铁圈。

2、实验记录表3

3、实验结论：固体具有热胀冷缩的性质。

4、温馨提示

①铜球加热后不要触摸，以免烫伤。

②用酒精灯加热时，要按正确的方法操作。

5、酒精灯的使用方法

①打开灯帽，将灯帽竖放在灯旁。

②用点着的火柴从灯芯下端自下而上斜向点燃酒精灯。

③用外焰加热物体。

④加热完成后，用灯帽自灯芯右上方斜向盖灭火焰，然后取下灯帽再盖一次。

6、酒精灯结构

酒精灯由灯帽、灯芯和盛酒精的灯壶三部分组成。酒精灯的火焰分三层：外焰、內焰和焰心。外焰温度最高。

7、讨论

绝大多数物体在受热时，体积会膨胀；冷却时，体积会收缩。物体为什么会热胀冷缩呢？（播放视频）

三、巩固应用

1.生活中哪些例子用到了热胀冷缩的原理？（） A.压瘪的乒乓球浸入热水能重新鼓起来 B.夏天从冰箱里拿出的冰棍冒“白烟” C.摇晃汽水，气体冒出

2.如图所示，关于酒精灯的使用，其中正确的是( )

3.如图所示，将空烧瓶A 放入热水中，会观察到（）

A.B 杯中有气泡冒出

B.B 杯中玻璃细管中水柱上升

C.没有现象发生

4.要做热胀冷缩实验，下列装置效果最好的是（）。

5.如图所示，铁轨间留有一定空隙，是为了（）。

A.防止因热胀冷缩引起对铁轨的破坏

B.减轻铁轨重量

C.降低火车经过铁轨时发出的噪声

四、拓展提高：你能解释生活中的这些现象吗?

1、夏天轮胎容易爆胎（轮胎内气体受热体积增大）

2、瘪的乒乓球放到热水里能够复原（球内气体受热体积增大）

3、夏天架电线时，电线不能拉得太紧（冬天温度低，电线收缩）

五、课堂小结

这节课，我们通过做实验进行观察，认识到加热和冷却可以改变物体的形态，认识到物体的热胀冷缩体积发生变化现象，知道温度计是利用物质热胀冷缩的原理做成的，物体的热胀冷缩在生活中普遍存在。

六、作业布置

生活中，你遇到哪些热胀冷缩现象？收集起来，与大家分享。

板书设计：

液体

热胀冷缩气体

固体