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第 2 课《热空气上升》教学设计
粤教粤科版四年级上册 第一单元
一、教学目标
科学观念：知道空气受热后会膨胀，密度变小，从而产生上升运动。理解热空气上升是热
气球升空、暖气片安装在房间低处等现象的科学原理。
科学思维：能基于观察和实验现象，进行推理、归纳，得出“热空气会上升”的结论。
探究实践：能规范操作“加热纸杯平衡实验”和“模拟热气球实验”，观察并记录现象。
态度责任：激发对热空气现象的好奇心和探究兴趣，形成尊重事实、注重证据的科学态度。
二、教学重难点
重点：通过实验验证热空气会上升，理解热空气上升的原理。
难点：理解热空气密度变小导致上升的微观原因，并能迁移解释生活现象。
三、教学准备
每组准备：支架、纸杯（两个）、蜡烛、火柴（或打火机）、轻薄塑料袋（或大号保鲜袋）、
纸筒、计时器、实验记录单。
四、教学过程
（
一）课前导入——激趣设疑，引出问题
播放热气球升空视频或展示图片。
讲述：我们在影视作品中经常能看到人类乘坐热气球遨游天际的浪漫场景。可热气球不像
鸟儿那样拥有可以挥动的翅膀，也没有像飞机那样的引擎推进，它究竟是依靠什么力量，克服
地球引力，稳稳地升上天空的呢？
学生猜想：可能是热气、热空气的作用。
教师引导：那加热后的空气会发生什么变化？今天我们就来探究“热空气是否上升”。
（
二）探究活动——验证热空气上升
活动一：加热的空气会上升吗？
思考：热气球为什么能在天空中飘浮上升？我们身边加热后的空气，是否也会出现向上流
动的现象呢？
1
实验 1：加热纸杯平衡实验
材料：支架、两个纸杯、蜡烛。
步骤：
①
②
③
将两个纸杯分别挂在支架两端，调节至平衡。
用蜡烛加热其中一个纸杯内部的空气，观察现象。
再加热另一侧纸杯，观察现象。
预测：被加热的那一侧纸杯会向上翘起。
现象：当蜡烛加热纸杯里的空气时，被加热的那一端纸杯会向上翘起！原本平衡的纸杯因
为空气受热而发生了倾斜。
讨论：为什么加热后纸杯会翘起？
结论：原来，空气受热后会膨胀，密度变小，因此会上升。被加热的纸杯里的空气上升时，
会对纸杯产生向上的推力，正是这个看不见的力量，让纸杯自然而然地“翘”了起来。
教师小结：热空气密度小于冷空气，会发生自然的向上运动，这就是“热空气上升”现象。
活动二：我们能让“热气球”飞起来吗？
讲述：既然热空气会上升，我们能不能利用这个原理，制作一个模拟“热气球”并让它飞起
来呢？
实验 2：模拟热气球
材料：轻薄塑料袋（或袋子）、纸筒、蜡烛。
步骤：
1
2
3
4
. 提前备好所有材料，务必注意用火安全，远离易燃物；
. 将纸筒直立在桌面，把点燃的蜡烛放置在纸筒正中央位置；
. 把轻薄的袋子撑开，完全罩在纸筒上方，让纸筒内的热空气充分进入袋子；
. 耐心等待袋子充满热空气，当感受到袋子有向上飘的趋势时，轻轻松开手观察现象。
观察：袋子是否飞起来？如果飞得低或飞不起来，分析原因（如袋子太重、热空气不足、
漏气等）。
2
改进方案：更换更轻的袋子、增加蜡烛数量或加热时间、确保袋口与纸筒贴合严密。
小组合作：各小组制作并测试，参考评价标准（是否成功升空、合作情况、安全操作）进
行自我评价。
讨论与发现：
空气受热后为什么会上升？
热气球升空的原理是什么？
（
热气球内部空气被加热，热空气上升，带动气球升空。）
总结： 我们通过纸杯与模拟热气球实验，验证了热空气会上升的核心原理；而热气球正
是巧妙利用这一特性实现升空。
在生活中，暖气片安装在房间低处，也是为了让热空气从下往上自然流动，从而均匀加
热整个室内空间。
（
三）拓展应用——联系生活
.暖气片为什么安装在房间的低处？
学生解释：热空气上升，暖气片装在低处，加热后的热空气自然上升，使整个房间均匀变
暖。
1
2
.空调为什么常常安装在房间的高处？
引导思考：空调制冷时，冷空气密度大，容易下沉。装在高处，冷空气自然下沉，制冷效
果更好。
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.拓展实践——制作纸蛇
按照图示用纸剪出螺旋状的蛇形纸带，用细线吊起，放在蜡烛上方（注意安全）。
观察纸蛇是否旋转。
原理：热空气上升推动纸蛇旋转。鼓励学生课后尝试并查阅资料。
（
四）作业练习
填空题：
空气受热后会（ 膨胀 ），密度变小，因此会（ 上升 ）；热气球能飞上天空，正是
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利用了这一原理。
暖气片常常安装在房间的低处，这是因为（ 热空气上升，暖气片装低处利于全屋升温 ）。
五、板书设计
第 2 课 热空气上升
热空气受热膨胀 → 密度变小 → 上升
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