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1.3 空气占据的空间会改变吗
教科版四年级上册 · 第一单元 · 第3课 · 学案
一、学习目标
知道空气占据的空间可以被压缩，水占据的空间不容易被压缩。
会用注射器做压缩空气和水的实验，会记录初始刻度和用力压活塞时的刻度。
能用画示意图的方法解释注射器内空气和水占据空间的变化。
能举例说出生活中空气被压缩的应用，愿意用实验证据说明自己的观点。
二、课前预习
1. 把空塑料瓶瓶口朝下竖直压入水中，没有气泡产生，但还是有少量的水进入瓶子里。想一想，这是为什么？
2. 空气占据的空间可以改变吗？空气占据的空间变大或变小时，水会怎样？
3. 我的疑问：________________________________________________
三、课堂探究
（一）聚焦
既然空气占满了瓶子的空间，为什么还是有少量的水可以进入呢？
说一说我们的想法。
我的想法： ________________________________________
把空塑料瓶瓶口朝下竖直压入水中
（二）探索一：挤压装满空气和水的塑料瓶
用手分别挤压装满空气和水的塑料瓶，说一说感觉有什么不同。瓶中的空气和水占据的空间发生变化了吗？
探索——挤压塑料瓶
我的发现：
挤压装空气的塑料瓶：瓶子瘪了，感觉软软的，瓶子里的空气占据的空间变小了。
挤压装水的塑料瓶：瓶子捏不动，感觉硬硬的，水占据的空间几乎没有变化。
有的同学觉得：装空气的塑料瓶被挤压后膨胀了。你的想法和他一样吗？说一说理由。
（三）探索二：用注射器研究空气和水占据的空间
实验材料：两个相同的注射器。
提示：实验前，可以先预测一下结果并说一说理由。
实验步骤：
步骤1：用两个相同的注射器分别抽进同样多的空气和水，记录注射器的初始刻度。
步骤2：用手堵住注射器管口，慢慢用力压活塞，直到压不动为止，观察并记录此时的刻度。
步骤3：重复上面的实验。
实验记录表：注射器内空气和水占据的空间（初始刻度、用力压活塞的刻度都要如实记录）
注射器内的物体 初始刻度 用力压活塞时的刻度
空气 _______________ _______________
水 _______________ _______________
我的发现： ________________________________________
________________________________________
（四）研讨
问题1：通过注射器实验，我们可以推测挤压装空气的塑料瓶时，塑料瓶中的空气被压缩了吗？说一说理由。
我的分析： ________________________________________
________________________________________
问题2：将装满空气的塑料瓶倒扣入水中，为什么还会有水进入？
我的分析： ________________________________________
________________________________________
问题3：鼓起来的皮球为什么还可以继续充入空气？
我的分析： ________________________________________
________________________________________
（五）用图示解释注射器内空气和水占据空间的变化
要求：空气是这样变化的，水是怎样变化的呢？用画图的方法表示压活塞前后，注射器内空气微粒和水的变化。
空气是这样变化的：
________________________________________
________________________________________
水是这样变化的：
________________________________________
________________________________________
四、课堂练习
一、填空题
1. 用两个相同的注射器分别抽进同样多的空气和水，堵住管口用力压活塞，空气占据的空间明显变小了，水占据的空间几乎没有变化。实验结论：空气________被压缩，水________被压缩。（填"容易"或"不容易"）
2. 用力压活塞时，注射器内空气微粒之间的________变小了。（填"距离"或"大小"）
二、选择题
3. 一个瘪的篮球，充气变圆后，还可以往里面再充入一些空气，这是因为（ ）。
A. 空气可以被压缩 B. 空气很轻 C. 空气不占据空间
4. 注射器抽进空气，堵住口，用力压活塞，活塞会（ ）。
A. 推到底 B. 很难推动 C. 推到一定程度推不动
5. 如果注射器抽进水，堵住口，用力压活塞，活塞会（ ）。
A. 推到底 B. 很难推动 C. 推到一定程度推不动
6. 空气被压缩后，（ ）发生了变化。
A. 空气的质量 B. 空气微粒大小 C. 空气微粒间的距离
三、简答题
7. 将装满空气的塑料瓶倒扣入水中，为什么还会有水进入？
________________________________________________________________
8. 生活中有哪些空气被压缩的应用？请举出两个例子。
________________________________________________________________
五、拓展
小游戏：制作空气压缩枪
教材第10页：拓展——制作空气压缩枪
材料：注射器、橙子皮。
步骤：第一步，用注射器吸入一些空气；第二步，将橙子皮堵在注射器管口；第三步，用力压活塞，管口处的橙子皮会像子弹一样发射出去。
安全提醒：游戏时，注射器管口不能对着人。
说一说：橙子皮为什么会被发射出去？
我的解释： ________________________________________
________________________________________
找一找：生活中有哪些空气被压缩的应用呢？
我的举例： ________________________________________
________________________________________
六、课后作业
第1题：回家后用注射器做空气压缩枪小游戏，把橙子皮发射出去，向家人解释其中的科学道理。注意：注射器管口不能对着人。
第2题：观察家里的皮球、篮球或自行车轮胎，想一想为什么它们鼓起来了还能继续充气？写下来。
第3题：完成学案中的示意图——用画图的方法表示压活塞前后注射器内空气和水的变化。
参考答案
课前预习：
1. 因为空气占据的空间被压缩了，空出来的地方被水占据，所以有少量的水进入瓶子里。
2. 空气占据的空间可以改变。空气占据的空间变小时，水或其他物体就会占据空出来的空间。
3. 根据学生实际疑问回答。
课堂探究——实验记录表（示例答案）：
空气：初始刻度10毫升，用力压活塞时的刻度约5毫升——空气容易被压缩。
水：初始刻度10毫升，用力压活塞时的刻度仍是10毫升左右——水不容易被压缩。
我的发现：实验结论说明空气容易被压缩，水不容易被压缩。
课堂探究——研讨（参考答案）：
问题1：塑料瓶中的空气被压缩了。挤压塑料瓶时瓶子瘪了，瓶内空气占据的空间变小，说明空气被压缩了。注射器实验也证明了空气容易被压缩。
问题2：因为瓶子里的空气占据的空间被压缩了，空出来的空间被水占据，所以还是有少量的水进入瓶中。
问题3：因为空气可以被压缩。打入皮球的空气占据了皮球内的空间，被压缩后还能继续充入更多空气，所以鼓起来的皮球还可以继续充入空气。
课堂探究——用图示解释（参考答案）：
空气：压活塞前，空气微粒之间距离大，分布松散；压活塞后，空气占据的空间变小，微粒之间的距离变小，分布变密。空气微粒本身的大小不变。这就是空气占据的空间被压缩了。水被压入瓶子里也是同样的道理——瓶内空气被压缩后，空出来的空间被水占据。
水：压活塞前后，水占据的空间几乎没有变化，水的微粒之间的距离基本不变，所以水不容易被压缩。
课堂练习：
一、填空题
1. 容易；不容易。
2. 距离。
二、选择题
3. A（空气可以被压缩，所以篮球充气变圆后还能继续充入空气）
4. C（空气可以被压缩，但压缩到一定程度后就压不动了，推不到底）
5. B（水不容易被压缩，所以用力压活塞，活塞很难推动）
6. C（空气被压缩后，空气微粒之间的距离变小，空气微粒本身的大小都不变）
三、简答题
7. 因为瓶内空气占据的空间被压缩了，空出来的空间被水占据，所以还是有少量的水进入瓶中。
8. 示例：给篮球充气、给自行车轮胎打气、用打气筒给气球充气、射钉枪、喷雾器等。（写出两个即可）
课后作业（示例答案）：
第1题：用力压活塞时，注射器内的空气被压缩，空气占据的空间变小，被压缩的空气用力往外推，就把橙子皮推了出去，所以橙子皮会像子弹一样发射出去。注意：注射器管口不能对着人。
第2题：因为空气可以被压缩。皮球、篮球或轮胎内的空气占据的空间被压缩后，还能继续充入空气，所以鼓起来了还能继续充气。
第3题：参见"课堂探究——用图示解释（参考答案）"。

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