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(共16张PPT)
粤教版小学《科学》四年级上册第一单元
2.热空气上升
猜一猜，它们为什么能飞上天？
巨大的热气球
它圆滚滚、胖乎乎的，看起来好重呀！但是它却能带着人们环游世界，稳稳地飘在高高的天上。
是不是有一双无形的大手在托着它？
浪漫的孔明灯
它带着大家的美好心愿，越飞越高，直到变成夜空中闪烁的“小星星”。它也不轻呀，为什么能飞那么远？
难道它偷偷藏了魔法？
快和同桌讨论一下，说说你的想法吧！
探究科学奥秘：热空气上升
刚刚我们看到的热气球和孔明灯，它们飞行的秘密都和一种看不见、摸不着的东西有关，它就是——空气。
更准确地说，是热空气！
热空气上升
01
热空气真的会上升吗？
02
热空气为什么会上升？
03
身边有哪些应用场景？
准备好你们的好奇心和动手能力，科学探索之旅马上开始！
活动一：让纸风车转起来！
实验目标
直观感知热空气的上升运动，探索热与风的奥秘！
自制纸风车
轻盈、易转动
一支蜡烛
提供“热”能量
一个打火机
点燃蜡烛 (请小心)
安全支架
书本/铁架台均可
教师引导：“同学们，看看桌上的材料。一个普通的纸风车，在没有风的情况下，它会自己转起来吗？（学生回答：不会）那如果我们给它一点‘热’的能量，它会不会有神奇的变化呢？让我们来试一试！”
动手试一试，注意安全哦！
01
固定风车
将纸风车安装在支架上，
确保它能自由转动。
02
点燃蜡烛
请老师或家长帮忙点燃，
放在风车下约10厘米处。
03
仔细观察
认真观察，
看看风车发生了什么变化？
04
记录发现
把你的新发现和新想法，
记录在科学手册上吧！
【特别重要】安全提示
小心火烛：实验全程请在老师或家长指导下进行，切勿用手触摸火焰。
保持距离：风车与蜡烛保持约10cm的安全距离，避免纸张被点燃。
及时熄灭：实验结束后，立即用湿抹布或盖子将蜡烛熄灭，防止火灾。
我的发现：纸风车转起来了！
热空气上升 → 推动风车转动
小问号，想一想
当蜡烛点燃后，你看到纸风车怎么样了？(它慢慢转动起来了！)
风车是被风吹动的吗？可是教室里并没有风啊？
那推动风车转动的“风”是从哪里来的呢？
真相大揭秘！
蜡烛燃烧加热了周围的空气，这些热空气变轻了，会向上流动。流动的热空气就形成了一股“风”，推动了纸风车的叶片，让它转了起来。
活动二：探究热空气上升的秘密
探究目标
通过设计简单的“空气天平”对比实验，亲手验证并探究热空气上升的根本物理原因。
提出问题：它为什么会上升？
当空气受热后，它是偷偷“变轻”了，所以浮上去了？
还是它身体“变大”了，占据了更多空间？
准备材料 (请仔细检查清单)：
两个完全相同的一次性纸杯
一根细木棍 (或硬吸管)
一根大头针 (用于固定转轴)
橡皮泥 (制作稳固的支架底座)
一支小蜡烛 & 打火机 (加热源)
提示：请家长协助使用打火机哦！
制作“空气天平”，见证奇迹时刻！
动手制作 · DIY Time
1
制作横梁
将细木棍的中点用针穿过，让针作为整个天平的支点。
2
悬挂纸杯
取两个相同的纸杯，口对口挂在木棍两端，调整位置让木棍平衡。
3
固定支架
将针的两端轻轻架在橡皮泥底座上，简易的“空气天平”就完成啦！
科学观察 · Explore
1
检查平衡
实验开始前，请再次确认“空气天平”的两端是完全水平平衡的。
2
加热空气
点燃蜡烛，将火焰移到其中一个纸杯的底部，均匀加热约半分钟。
3
观察变化
仔细观察天平发生了什么倾斜？这说明了什么科学道理呢？
揭秘时刻：热空气变轻了！
引导思考
实验现象：
加热其中一个纸杯后，天平发生了什么变化？
被加热的那一端翘起来啦！
这说明了什么？
纸杯里的空气变得比原来轻了，所以“体重”变轻了。
空气分子的“运动会”
受热后，“空气小精灵”(分子)变得活跃，互相推挤，让空气占据了更大的空间！
科学大揭秘
关键变化：
同样质量的空气，受热后分子间距变大，导致体积膨胀，变得“疏松”了。
最终结论：
体积变大导致密度变小→ 整体变轻→ 自然就向上飘啦！
活动三：看！空气在流动
实验目标
观察冷热空气的流动方向，通过烟雾的路径，直观地验证空气的**对流现象**。
准备材料
带盖纸箱（侧面上下各开一个小洞） 一段蚊香（烟雾追踪器）
蜡烛和打火机/火柴（提供热源）
“热空气上升了，冷空气去哪了？它们是如何相处的？接下来请出‘小侦探’——蚊香烟雾，来帮助我们追踪空气流动的足迹！”
让烟雾告诉我们答案
01. 搭建“房子”
将纸箱放在桌上，当作我们观察空气流动的“小房子”，为接下来的实验做好准备。
02. 点燃蚊香
在纸箱下方的洞口处点燃蚊香，让烟雾缓缓飘进纸箱里，仔细观察烟雾在箱内的流动路径。
03. 加热空气
打开纸箱盖，将点燃的蜡烛小心放入纸箱内，然后迅速盖上盖子，等待变化发生。
04. 再次观察
观察对比：下方洞口的烟雾和上方洞口，分别有什么现象发生？试着找找空气流动的规律。
冷热空气的“对流”舞蹈
观察发现
没有蜡烛时：烟雾静静地聚集在纸箱底部，一动不动。
放入蜡烛后：热空气带着烟雾从上方洞口“跑”出去。
与此同时：凉凉的冷空气从下方洞口“钻”进来补充空位。
科学总结
热空气上升，冷空气就会流过来补充它的位置。这种冷热空气相互流动、循环不止的现象，我们就叫它 ——空气对流！
红色箭头：
热空气受热变轻，从上方洞口快速“流出”
蓝色箭头：
冷空气较重，从下方洞口慢慢“流入”补充
大自然的风，就是这样“跳”出来的哦！
知识小结：热空气的秘密
01 热空气的性质
热空气最主要的性质就是它会上升。就像我们放飞的热气球，就是利用了这个原理飞上天的哦！
02 为什么会上升？
1. 空气受热后，体积膨胀，变胖了。
2. 体积变大后，同体积的热空气就比冷空气轻（密度变小）。
3. 轻的空气自然就飘到上面去啦！
03 空气的流动
热空气上升后，冷空气会赶紧流过来“补位”。这样一上一下、一来一回，就形成了我们常说的空气对流。
生活中的“热空气上升”
热空气上升的原理在我们的生活中无处不在，它给我们带来了很多便利，你发现了吗？
厨房的抽油烟机
为什么安装在灶台的上方？
答案：因为炒菜产生的油烟是热的，会向上飘。安装在上方可以更有效地把油烟排出去，保持厨房空气清新。
冬天的暖气片
为什么安装在窗户下面？
答案：冷空气从窗户缝钻进来，被暖气片加热后上升，热空气和冷空气形成对流，这样整个房间很快就暖和起来啦！
互动时刻：
开动你的小脑筋，想一想：生活中还有哪些地方也利用了“热空气上升”的原理呢？
一、选择题
1. 热空气与冷空气相比，重量（ ）
A. 更轻 B. 更重 C. 一样重
2. 热气球能够升空，主要是利用了（ ）的原理。
A. 冷空气下降 B. 热空气上升 C. 空气有重量
3. 空气受热后，体积会（ ）
A. 缩小 B. 变大 C. 不变
4. 冬天取暖时，暖气一般安装在房间下方，是因为（ ）
A. 热空气会上升 B. 冷空气会上升 C. 方便打扫
5. 下列现象和热空气上升无关的是（ ）
A. 炊烟袅袅向上飘 B. 孔明灯升空 C. 河水向下流动
A
B
B
A
C
二、判断题
1. 热空气比冷空气轻，所以会向上上升。（ ）
2. 空气受热之后体积不会发生变化。（ ）
3. 孔明灯是利用热空气上升的原理制作的。（ ）
4. 冷热空气之间不会发生流动。（ ）
5. 夏天打开冰箱，冒出的冷气是冷空气在下沉。（ ）
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