资源简介

1.6 我们来做“热气球”
四年级上册 · 第一单元 · 空气
① 学习目标 · 方法指导
我能用塑料袋、纸筒、蜡烛模拟做“热气球”，看到它上升又下降
我知道热气球上升是因为热空气比冷空气轻，会上升；冷却后变重，会下降
我能说出孔明灯为什么能飞、以及生活中“热空气上升”的例子（暖气、抽油烟机）
我明白做实验要注意用火安全：塑料袋不可触碰火焰
方法指导
· 模拟实验法：塑料袋罩住纸筒，纸筒罩住蜡烛，加热袋内空气观察升降
· 对比推理法：加热→膨胀上升；移开蜡烛冷却→收缩下降
· 生活联想法：暖气在下、抽油烟机在上、烟囱抽风，都是热空气上升
② 探究乐园 · 概念与发现
【关卡1】热气球怎样上升和下降？
热气球是如何实现上升和下降的呢？想一想：让袋子飞起来又落下去的，到底是什么？
真实的热气球：加热空气就能升空
【关卡2】做“热气球”要准备什么？
模拟制作热气球，探索其中的原因。准备一个较大的塑料袋、一个纸筒和一支蜡烛。安全提醒：蜡烛用火安全，塑料袋不可触碰火焰！
实验材料：塑料袋、纸筒、蜡烛
【关卡3】加热袋中的空气，会发生什么？
点燃蜡烛，用纸筒罩住蜡烛，再用塑料袋罩住纸筒，加热袋中的空气。为什么要用纸筒套住蜡烛呢？——纸筒能让火焰更集中地加热袋中的空气，也防止塑料袋烧到火。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。加热后：口袋变热、膨胀、上升；移开蜡烛后：塑料袋冷却、收缩、下降。
点燃蜡烛，用纸筒和塑料袋加热空气
袋子变热膨胀后松开手，飞起来
动手探究：我的热气球
照着上面的方法做：加热一会儿，松手前先摸一摸袋子外壁。我的发现：加热时袋子____（变鼓/变瘪），松手后袋子____（上升/下降）；移开蜡烛冷却后袋子____（上升/下降）。还可以用手摸一摸袋子，有什么感觉？热空气更烫。
★ 参考答案：变鼓；上升；下降。
【关卡4】研讨1：怎样解释热气球上升或下降？
热空气比冷空气轻，所以会上升；冷空气比热空气重，所以会下降。怎样进一步检验想法？①用手感受袋内空气温度（热空气更烫）；②用天平称量加热前后塑料袋的质量（理论上加热后袋内空气减少，质量变轻，但实验难度大，可讨论）；③回忆生活经验：厨房的热气往上冒。
【关卡5】研讨2：怎样让热气球在空中停留更长时间？
①热源持续加热（如多个蜡烛或酒精灯）；②增大塑料袋体积（装更多热空气）；③密封袋口减少漏气。
【关卡6】了解孔明灯与生活中的“热空气上升”
查阅资料了解孔明灯：孔明灯底部开口，燃料持续燃烧加热内部空气，热空气不断补充，且灯体轻薄、密封好，所以能飞更久。安全提醒：孔明灯存在火灾隐患！生活中还有哪些地方利用了“热空气上升”的原理？暖气片安装在房间下方、烟囱抽风、抽油烟机安装在灶台上方。
想一想·改进热气球
回家后用家里的材料（如垃圾袋、电吹风）设计一个改进版热气球，想办法让它飞得更高、更久。记录你的改进方法和实验结果。我的改进：用____（更大/更小）的袋子、用____（电吹风/蜡烛）加热，结果____。
③ 易混小贴士
【易混小贴士】
1. 热空气“轻”不是“没质量”——热空气比同体积冷空气轻，所以会上升；但空气仍然有质量，只是热空气微粒间距变大、同体积下质量更小。
2. 乒乓球鼓起来是“热胀冷缩”，不是“热空气上升”——瘪乒乓球放热水中重新鼓起，是因为球内空气受热膨胀（热胀冷缩），不是热空气上升提供动力。
3. 孔明灯升空靠“内外温差”，不是“气温高就自动升空”——无论夏天多热，孔明灯都要靠燃料把内部空气加热到比外面更热，形成内外温度差才能升空。
④ 闯关练习 · 分层挑战
实战演练
一、填空：
加热空气：入风口的作用是________________________。
热空气会上升：塑料袋________并飞到空中。
热空气变冷：一段时间后，热空气又会变成________，袋子会________。
二、判断题（对的打“√”，错的打“×”）：
2. 做“热气球”实验时，袋子变鼓、变热、变重。（ ）
3. 瘪了的乒乓球放到热水中又会重新鼓起来，是因为热空气上升提供动力。（ ）
解析：主要是因为空气的热胀冷缩，热空气膨胀使乒乓球鼓起来。
4. 夏天气温很高，因此不需要加热孔明灯里面的空气，它们就能升上天空。（ ）
解析：孔明灯升空主要是由于内部空气温度比外部高，无论气温高低，都要实现内外温度差。
三、选择题：
5. “热气球”在没有点燃蜡烛时很瘪，点燃蜡烛后会（ ）。
A. 变鼓 B. 更瘪 C. 没变化
6. “热气球”可以升空，是因为（ ）。
A. 热空气体积变小 B. 热空气比冷空气轻 C. 热空气没有质量
7. 实验中，小明用纸筒罩住蜡烛，他这么做的目的是（ ）。
A. 让“热气球”保持结构完整
B. 更集中地加热空气
C. 减缓空气加热的速度，使实验效果更明显
8. 如右图所示，小明同学用“○”表示空气微粒，解释了孔明灯升上高空的原因。下列说法不正确的是（ ）。
A. 空气受热膨胀的原因是加热后空气微粒变大
B. 空气受热膨胀的原因是加热后空气微粒之间的距离变大
C. 热空气会上升是因为热空气比同体积冷空气的质量更小
9. 和孔明灯升空原理相同的是（ ）。
巩固拓展
10. 小挑战：用家里的垃圾袋和电吹风，设计一个“改进版热气球”，想办法让它飞得更高、更久。写下你的改进方法和实验结果。
11. 想一想：生活中还有哪些地方利用了“热空气上升”的原理？写出 2 个例子，并简单说明它是怎么利用的。
⑤ 我的学习地图
今天我学会了什么？（在横线上写一写，或画一画你印象最深的实验）
___________________________________________________________
观察小窍门
1. 看变化：加热→变热、膨胀、上升；冷却→收缩、下降。
2. 记原因：热空气比冷空气轻→上升；冷空气重→下降。
3. 找生活：暖气在下、抽油烟机在上、烟囱抽风，都用热空气上升。
我学到的 关键结论
核心结论 热空气比冷空气轻，会上升；冷却后变重，会下降
模拟实验 塑料袋罩纸筒，纸筒罩蜡烛，加热空气使袋上升；移开蜡烛冷却下降
孔明灯 燃料持续加热内部空气，热空气不断补充，能飞更久（注意防火）
生活应用 暖气片在下、抽油烟机在上、烟囱抽风
易错点 热空气“轻”不是“没质量”；乒乓球鼓起是热胀冷缩不是热空气上升
参考答案
1. 答案：让空气进入纸筒；膨胀；冷空气、下降 【入风口让空气进入纸筒被加热；加热后塑料袋膨胀飞起；冷却后变成冷空气，袋子下降。】
2. 答案：× 【袋子变鼓、变热，但加热后袋内空气跑掉一些，质量变轻，不是变重。】
3. 答案：× 【瘪乒乓球放热水中鼓起，主要是空气热胀冷缩使球鼓起，不是热空气上升提供动力。】
4. 答案：× 【孔明灯升空要靠内部空气比外部更热（内外温差），无论气温多高都要加热。】
5. 答案：A 【点燃蜡烛加热空气，塑料袋内的空气变热膨胀，袋子变鼓。】
6. 答案：B 【热空气比同体积冷空气轻，所以热气球能升空。】
7. 答案：B 【纸筒罩住蜡烛，能让火焰更集中地加热袋中的空气。】
8. 答案：A 【空气受热膨胀是微粒之间距离变大，不是微粒本身变大。B、C说法都正确，故选不正确的A。】
9. 答案：C 【孔明灯靠热空气上升；热气球同样靠热空气上升，原理相同。风筝靠风、直升机靠旋翼。】
10. 答案：示例：用更大的垃圾袋、用电吹风持续从袋口吹热风，袋子装更多热空气、加热更久，飞得更高更久。 【言之有理即可。】
11. 答案：示例：①抽油烟机装在灶台上方——热油烟上升被抽走；②暖气片装在房间下方——热空气上升使全屋变暖。 【言之有理即可。】

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