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1.2 空气能占据空间吗
教科版四年级上册 · 第一单元 · 第2课 · 学案
一、学习目标
能通过实验证明空气占据空间，说出瓶中水位变化的原因。
能设计对比实验，用多种方法证明空气占据空间的性质。
能如实记录实验现象，用证据回答问题。
对空气的性质保持好奇心，愿意动手实验寻找证据。
二、课前预习
1. 把空的塑料瓶倾斜压入水中，瓶口有气泡冒出，水会进入瓶内。这说明空气____________（填"能"或"不能"）占据空间。
2. 瓶口竖直向下压入水中时，水能够进入瓶内吗？
3. 将空塑料瓶剪掉下半部分，竖直压入水中，水会进入瓶子里吗？我们可以用这个实验设计来检验我们的推测。
4. 为了方便观察瓶内水面的变化，可以放一个小球漂浮在水面上。
5. 我的疑问：________________________________________________
三、课堂探究
（一）聚焦
瓶口竖直向下压入水中时，水能够进入瓶内吗？
我的猜测： ________________________________________
（二）探索
实验名称：空气占据空间实验
实验材料：空塑料瓶（剪掉下半部分）、水槽、水、小球、瓶盖。
探索——竖直压入水中
实验步骤：
步骤1：拧紧瓶盖，慢慢将塑料瓶的上半部分压入水中，观察小球的位置并记录。
步骤2：拧开瓶盖，把空气放出来，观察小球的位置有什么变化并记录。
步骤3：对着瓶口吹气，瓶中的水位会发生什么变化？观察现象并记录。
安全提醒：用嘴接触瓶口前，先用清水冲洗瓶口外壁，确保瓶口洁净卫生，吹气时不要用力过猛。
实验记录表：
实验步骤 小球的位置（画图或文字） 水位的变化（画图或文字）
拧紧瓶盖 _______________ _______________
拧开瓶盖 _______________ _______________
对着瓶口吹气 _______________ _______________
我的发现： ________________________________________
________________________________________
资料卡：
这里的水位指的是容器中水面距离容器底部的高度。无论装水的容器怎样倾斜，我们看到的水面在水静止不动时总是平直的。我们把这个平直线叫作水平线。
（三）研讨：瓶中水位的变化是怎样产生的
思考：瓶中水位的变化是怎样产生的？
提示：从"空气占据瓶内空间，阻止水的进入""瓶盖拧开后，空气从瓶口离开，水迅速进入瓶内""向瓶内加入空气，水被空气挤出，水位下降"三个方面思考。
我的分析： ________________________________________
________________________________________
（四）研讨：还有哪些方法可以证明空气占据空间
空气能占据空间吗？还有其他方法可以证明空气的这一性质吗？
方法1：堵住瓶口压瓶子，很难压扁。
方法2：瓶内套气球吹不大。
方法3：塑料袋兜空气会鼓起。
以上方法都能证明空气占有一定空间。
四、课堂练习
一、填空题
1. 拧紧瓶盖时，空气占据瓶内空间，阻止水的进入。拧开瓶盖后，空气从瓶口离开，水迅速进入瓶内，小球随之上浮至水面。
2. 吹气后水位会下降，这是因为空气把水挤出瓶子。
3. 我们把这个平直线叫作__________。
二、判断题（对的打√，错的打×）
4. 只要把杯子放在水中，杯子就会充满水。（ ）
5. 水能挤走杯内的空气，空气也能挤走杯内的水。（ ）
三、选择题
6. 乌鸦喝水的故事里，乌鸦将小石子放入瓶子里，水面就会升高一点。当水面没有上升到瓶口时，占据瓶内空间的物质是（ ）。
A. 空气和水 B. 水和小石子 C. 小石子、水和空气
7. 用打气筒持续向杯中充气后，能看到（ ）。
A. 杯中水位不会变化 B. 乒乓球会逐渐下降 C. 杯外水位会下降
8. 玩气球的时候，小明用手轻轻按压吹大的气球，会有鼓鼓的感觉，这说明（ ）。
A. 空气没有固定的形状 B. 空气能占据空间 C. 空气很轻
四、简答题
9. 瓶中水位的变化是怎样产生的？
________________________________________________________________
10. 写出三种证明空气占据空间的方法。
________________________________________________________________
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五、拓展
小挑战：
教材第7页：拓展——小挑战
有半瓶水，一块橡皮泥和两根吸管。在不倾斜瓶子的情况下，我们能利用空气将水从瓶中挤出来吗？
我的方法（材料、步骤、注意事项）：
________________________________________
________________________________________
________________________________________
六、课后作业
第1题：回家做拓展实验"利用空气将水从瓶中挤出来"，记录你的方法。
做法：第一步，准备材料，取半瓶水、一块橡皮泥和两根吸管；第二步，在瓶盖上打两个孔，分别插入两根吸管，一根插入水面以下，一根在水面以上；第三步，用橡皮泥密封瓶口缝隙，对着水面以上的吸管吹气，水会从另一根吸管中挤出来。注意：密封要严实。
第2题：思考——把空的塑料瓶倾斜压入水中，会看到什么现象？这说明空气有什么性质？
第3题：思考——用塑料袋兜满空气后扎紧袋口，用手按压袋子，会发现什么？这说明空气有什么性质？
参考答案
课前预习：
1. 能。
2. 参见课堂探究实验。
3. 参见课堂探究实验。
4. 参见课堂探究实验。
5. 根据学生实际疑问回答。
课堂探究——实验记录表（示例答案）：
拧紧瓶盖：小球在瓶内较低位置，水位较低——空气占据瓶内空间，阻止水的进入。
拧开瓶盖：瓶盖拧开后，空气从瓶口离开，水迅速进入瓶内，小球随之上浮至水面。
对着瓶口吹气：水位下降——空气进入瓶内，把水挤出。
课堂练习：
一、填空题
1. 空气占据瓶内空间，阻止水的进入；空气从瓶口离开，水迅速进入瓶内，小球随之上浮至水面。
2. 吹气后水位下降，因为空气进入瓶内占据了水的位置。
3. 水平线。
二、判断题
4. ×（如果将杯子倒扣竖直按入水中，杯内的空间被空气占据，水无法进入杯内）
5. √
三、选择题
6. C（小石子、水和空气都占据瓶内空间）
7. B（往杯中充气时，空气占据更多空间，水被挤出，水位下降，乒乓球随之下降）
8. B（空气占据气球内部空间，按压时有鼓鼓的抵抗感）
四、简答题
9. 拧紧瓶盖时，空气占据瓶内空间，阻止水的进入，水位低；拧开瓶盖后，空气从瓶口离开，水迅速进入瓶内，水位上升；对着瓶口吹气，向瓶内加入空气，水被空气挤出，水位下降。
10. 参考答案：
（1）堵住瓶口压瓶子，很难压扁；
（2）瓶内套气球吹不大；
（3）塑料袋兜空气会鼓起。
（任写三种即可，其他合理方法也可）
课后作业（示例答案）：
第1题：用橡皮泥密封瓶口缝隙，一根吸管插入水面以下，另一根吸管插入水面以上，对着水面以上的吸管吹气，空气进入瓶内占据空间，把水从另一根吸管中挤出来。注意：密封要严实。
第2题：把空的塑料瓶倾斜压入水中，瓶口有气泡冒出，水会进入瓶内。这说明空气占据空间，水把空气挤出来了。
第3题：用手按压装满空气的袋子，袋子有弹性，按下去会弹回来，说明空气占据空间且能被压缩。
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