加热和冷却一、教学目标1、知道物体受热后会改变形状、体积；知道固体、液体、气体基本都具有热胀冷缩性质；会做加热固体的实验，能利用器具观察到固体的体积变化；会做水、和空气的热胀冷缩实验。2、知道人们可以通过加热和冷却物体做许多事；知道温度表的工作原理，了解温度计的发展史。3、体会科学变化的丰富多彩；意识到每一项科技发明都是科学家反复试验和不断改进的结果；意识到科学会给人们的生活带来很多好处。二、教学重点：认识到冷热变化会导致物体产生变化。教学难点：发现液体具有热胀冷缩的性质。三、教学准备：一个固体体胀演示器、12个烧瓶、12个橡胶塞、12个玻璃管、8只气球、8只水槽、4瓶热水、8个大塑料杯、一桶红水。8张记录表 抹布、八根皮管、8只粉笔、洗衣粉、一只酒精灯2、课件、一张四上光盘四、教学过程：（一）、实验导入1、出示盛满水的烧瓶，问：瓶内有什么？再出示空烧瓶，问：这里面有什么？（真的没有什么吗？）2、接下来老师为你们做一个有趣的实验介绍实验器材：这是一个装了小半瓶水的烧瓶，这是一根吸管，插在橡皮塞里，然后把橡皮塞紧紧地塞住烧瓶口，再倒一杯热水，把烧瓶放在热水里，注意观察3、师：你看到了什么现象？生：师：对！我做的就是喷泉的实验，谁能解释水为什么会喷出来？4、能具体猜想一下，是什么加热体积膨胀吗？假设1：水，瓶里除了水，还有什么吗？10
假设2：空气5、师：我们不妨再作一个大胆的猜测，板书时写上问号水受冷会怎样？空气受冷会怎样？5、师：我们先来研究水（二）、研究水受热、受冷后的体积变化1、多媒体显示：实验1：研究红水受热、受冷后的体积变化师：水加热体积膨胀冷却体积真的会收缩吗？这只是我们的猜想，科学探究，不是靠多数压倒少数，要想证明我们的猜想是否正确，我们应该……2、师：我们要让水受热和受冷，老师为你们每一组提供一杯热水，一水槽冷水。我还为你们准备了实验的器材：烧瓶、有孔的橡皮塞、吸管，这些实验材料你可以有选择性的使用。小组商量一下，该怎么研究？3、师：好了，讨论得怎么样了，我想听听你们的讨论结果，老师把学生的方案演示一下学生：我把水装在烧瓶里，然后放在热水中加热，看水是否高了。我把水装满烧瓶，然后放在热水中加热，看水是否满出烧瓶。我把水装在烧瓶里，然后塞上有吸管的橡皮塞，然后放在热水中加热我把水装满烧瓶，然后塞上有吸管的橡皮塞，然后放在热水中加热4、师：这么多方法，哪一种比较好呢？我们来评价一下学生：第一种方法观察到现象太难，不明显，水面太大，微小的变化会看不到。第二种方法水跑出了烧瓶，有可能现象不明显第三种方法：多数学生赞同装半瓶红水，5、师：到底装满水好呢？还是不装满水好？生：空气会干扰实验结果6、师：我们可以采用什么方法加热和冷却？师：用橡皮塞的目的是什么？生：塞紧，不让水跑出来师：用这么细的吸管的目的是？生：能看清水体积的变化师：要是水的体积发生了变化，这个装置会出现什么现象？10
师，为了看清有没有满出，我们实验前最好——生：先检查水面的高度师：不光要检查，还应该在水面上应该先做上记号。7、师：都明白实验要求了吗？我为你们每组倒一杯热水，拿到热水的，就可以研究了。学生实验实验提示：（多媒体出示）1、实验前先在导管的水面上做上记号，实验时要仔细观察实验现象，填写记录单。2、热水温度很高，请注意安全。3、玻璃仪器轻拿轻放，不要碰撞。8、交流汇报（要点：多组汇报，将现象描述出来，由现象归纳出属性）哪一组先来汇报你们的研究成果。9、小结：把问号擦去（三）、研究空气受热、受冷后的体积变化1、师：那么空气加热体积膨胀冷却体积也收缩吗？师：这是我们的猜想，要想证明它，我们还是应该——希望刚才的实验能给你们一些启示。我为你们提供的材料除了烧瓶、橡皮塞、吸管、热水、冷水外，老师这儿还有气球、橡皮管，想好实验方法的组，可以开始实验。如还需要什么。组长到老师这儿来领。每一组只能领取一种。实验前老师还给你们一些提示2、学生实验课件出示实验提示：1、重点解决如何看清空气体积变化，仔细观察实验现象，边做实验边完成记录单12、热水温度很高，请注意安全。3、玻璃仪器轻拿轻放，不要碰撞。领取实验材料，实验3、汇报交流你们是如何看清空气体积变化的？气球组，（提醒怎样操作，注意不漏气，可以直接套在烧瓶口）导管组，导管的另一端不能移开水面。10
小结把问号擦去4、解决喷泉成因：师：那么喷泉的形成到底是什么引起的呢？师再做一个空气加热膨胀引起水喷出来的实验？（四）、认识加热和冷却对固体体积的影响1、提问：水、空气都有加热体积胀冷却体积收缩的性质，那么这个铜球有热胀冷缩的性质吗？你有办法证明吗？2、学生演示固体体胀实验。小结：固体也有热胀冷缩的性质。总结：多媒体出示结论⑸、利用热胀冷缩的原理解释现象和解决问题。1、揭题2．瘪的乒乓球，你能让它鼓起来吗？3、冬天电线为什么绷得紧？夏天松？（多媒体出示）4、学生举例：生活中还有哪些地方用到了物体的热胀冷缩的性质？教学内容：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、知道温度计是利用物质热胀冷缩的原理做成的。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，证明液体和气体也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。10
3、喜欢用学到的科学知识解决生活中的问题，改善生活。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：发现液体具有热胀冷缩的性质，设计气体的热胀冷缩实验教学准备：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、多媒体课件教学过程：复习导入，提出问题：上节课我们知道了，加热和冷却会对物体的形态（板书“形态”）产生影响，比如糖或者蜡烛，受热会熔化成液体，冷却后又凝结成固体。想一想，是不是所有的物体都会像糖或蜡烛一样受热熔化成液体，冷却后又凝结成固体呢？一些看不出变化的物体比如这个小铜球，在受热以后会发生变化吗？（学生可能会预测）加热和冷却除了影响物体的形态以外，还会对物体产生什么影响呢？这节课我们就继续研究《加热和冷却》（板书课题）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、提问：刚才我提出了一个问题，一些看不出变化的物体比如小铜球，在受热以后会发生变化吗？（学生预测）3、演示并讲解：这时铜球是恰好能从铁圈中通过的。10
4、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。5、实验：现在我们来看看铜球受热以后会发生什么变化？（师加热铜球）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。（师演示铜球过铁圈，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？（膨胀了）这个实验说明了什么？（铜球加热或冷却后体积发生了变化，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）7、故事：其实很早以前，人们就发现了这种现象，战国时期，李冰父子兴修都江堰水利工程，开凿山石的时候就是先在石头上用火烧，然后再用冷水浇，充分利用了石头热胀冷缩的性质，大大提高了工程进度和效率。8、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）二、认识加热和冷却对液体体积的影响1、提问:液体比如水，在加热或冷却后会有类似铜球的变化吗？（生预测）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?10
2、生进行猜想：可能水有热胀冷缩的性质。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。3、实验：为了弄清这个问题，我们再来做个实验。我用锥形瓶代表水壶，在锥形瓶内装满水，为了便于观察，我把水染红，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。在两个烧杯中分别倒入热水和冷水，把锥形瓶分别放入热水和冷水中，观察会发生什么现象。这样来研究水在加热和冷却的情况下到底会有什么变化，好吗？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：好，等我给你们组倒好热水后，就可以开始实验了。（生实验并记录，师倒热水后，巡视指导）师：请同学们把实验材料都放好，说说在实验中，你们观察到了哪些现象？4、汇报实验结果。（1）塑料管内的水上升，说明水发生了什么变化？是不是锥形瓶里的水突然增多了？为什么？（（学生会认识到塑料管内水面上升，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？（体积减小也叫体积收缩。）（2）锥形瓶里的水在什么条件下体积膨胀，在什么条件下体积收缩？（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？5、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。6、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？10
7、水有热胀冷缩的性质，那其他液体有没有这种性质呢？老师这里给大家提供了醋、酒精、油、牛奶，（出示）现在请小组长前来任意选择一种，用同样的方法来实验，注意观察实验现象。（学生选择液体来实验，师再倒热水。）8、小组汇报实验情况。你们组是用什么液体来实验的？实验看到什么现象？说明这种液体有什么性质？9、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）10、拓展：出示饮料，我去超市买饮料，本想挑选一瓶装满的饮料，但是却发现货架上的瓶装饮料都没有装满,这是什么原因呢？三、认识加热和冷却对气体体积的影响1、提问：气体加热或冷却会有变化吗？比如空气，是不是也具有热胀冷缩的性质呢？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，能想出几种方法，我们比比看，哪个小组的同学最会动脑筋，最有想象力和创造性。（我可以给大家一个提示：注意思考，怎么样才能收集一定量的空气作为研究对象？（用瓶装、气球装等等）怎样才能有利于观察？可以在实验记录表中画出你们的想法，等会请小组汇报。）2、各小组自行讨论设计实验方案。（教师加以适当的指导）3、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）用气球套在瓶口，使瓶内的空气受热，气球会变大，使瓶内的空气冷却，气球就会缩小。（2）用带胶塞的烧瓶，用滴管滴入红色的小水滴，把空气封住，加热烧瓶内的空气，水滴向外移动；使烧瓶内的空气冷却，水滴会向里移动。10
（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）喷泉实验：在烧瓶里面装少量红色的水，将热水倒在烧瓶上时，里面的空气受热膨胀，将下面的水压入玻璃管后喷出来，形成喷泉。……（学生可能还会想到更多，对想不出的老师提示，要多鼓励学生大胆设计）4、这些实验说明了什么？5、板书：气体加热或冷却时体积也发生了变化。也就是说，空气也有热胀冷缩的性质。6、小结：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。拓展延伸，巩固应用三、热胀冷缩的应用和防止指导学生分析事实，解释现象。 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，在日常生产、生活中，人们可以通过加热和冷却做哪些事情？（学生自由发言。多媒体出示，介绍使瘪了的乒乓球变圆、铁轨间的缝隙、冬天夏天电线的变化、大面积水泥地上的夹缝、桥面上的缝隙的科学、温度计的发明、神舟飞船的防热等；或以电线、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。）2、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。板书设计：3、加热和冷却形态变化 体积固体10
液体（水、醋、酒精、油、牛奶）热胀冷缩气体10
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