资源简介

4.15热气球
一、教学目标：
科学观念：理解空气受热后会上升、遇冷后会下降，明确 “同体积的热空气比冷空气轻” 是热气球升空的核心原理；知晓热气球的基本构造；
科学思维：通过观察实验现象、对比数据分析，推理热空气与冷空气的性质差异，建立 “现象—证据—结论”的思维链条。
实践探究：能规范参与 “模拟热气球升空”“冷热空气质量对比” 实验，学会用文字、画图记录实验现象；掌握简易热气球模型的制作技巧，在实践中发现并解决问题。
态度责任：激发对空气性质的探究兴趣，养成实验操作中的安全规范意识；了解孔明灯等传统发明、风的形成，增强民族自豪感，感知科学知识的生活价值。
二、教学重点和难点：
重点：通过实验探究“同体积热空气比冷空气轻，热空气会上升”。
难点：运用类比法进行推理，解释热气球上升与下降的原理。
三、教学方法：
讲授法、观察法、实验法、演示法
四、教学过程：
(一) 激趣导入：提出问题
1. “同学们，你们做过飞机吗？从古代到现代，你知道有哪些飞行器？”
——预设学生回答：热气球、无人机、火箭、太空飞船……
2.视频介绍：《飞行器的演化过程》
3.揭示课题：随着科技的发展，人们发明了各种这样的飞行器，热气球是一种飞行器，可用于气象观测、旅游观光等活动，今天我们一起来探究“热气球”升空的奥秘。
探究新知
探究活动一：探究热气球上升的秘密。
1.提问：你对热气球有哪些了解？
2.课件出示，介绍热气球的结构——球篮、加热装置、球囊。
3.谈话：展示热气球观光、气象观测的实景图及升空视频，提问：“热气球没有翅膀和发动机，却能带着人飞向高空，它的‘飞天动力’到底是什么？”让我们做个科学小实验探究一下吧！
4.出示实验器材。
5.介绍实验步骤：
（1）点燃一支蜡烛，用下端开有凹槽的粗纸筒罩住点燃的蜡烛；
（2）将塑料袋撑开后倒扣住纸筒，让蜡烛火焰加热袋内空气；
（3）待塑料袋鼓起后松手，塑料袋上升到空中；
6.分组实验，并填写实验表格。
7.汇报实验结果得出结论。
小结：大家的实验都成功了，让热气球（塑料袋）飞了起来，一样。大家都猜测是热空气让塑料袋升起来了，那为什么热空气就会使热气球上升呢？
学生猜测：可能是因为空气被加热变轻了。
探究活动二：比较同体积的热空气和冷空气的质量。
1.谈话：我们用电子天平分别称量加热前后的集气瓶来比较同体积冷热空气的质量。
2.介绍实验步骤，注意要点。教师演示实验。
3.学生小组合作，并记录实验数据。
4.根据获得的数据交流实验中的发现。热空气比冷空气轻。
5.播放视频，补充介绍空气微粒模型，冷热空气的区别。
展示 “冷空气与热空气微粒示意图”，用通俗语言讲解：“空气由看不见的微粒构成，受热后微粒间隙变大，就像一群人散开站，同样空间里的‘人数’变少，所以变轻了，自然会向上运动。”
小结：通过实验以及空气微粒模型证明，同体积的热空气确实比冷空气更轻。
6.学生尝试解释为什么热空气使气球上升。空气受热后，体积会膨胀，由于同体积的热空气比冷空气轻，因此热气球会上升。
（三）拓展阅读
1.视频播放《孔明灯的由来》
2.交流：“孔明灯和热气球有什么相似之处？
（四）课堂回顾
1.教师引导学生回顾本节课学习内容： “热空气的两个重要性质是什么？热气球升降的关键是什么？”（热空气上升、同体积热空气比冷空气轻；加热与停止加热）
2.引导学生反思实验过程中的收获和不足。
3.习题训练。
(五) 板书设计：
热气球
热空气上升、冷空气下降
同体积的空气质量：冷空气＞热空气
六、作业设计：
“生活中还有哪些现象利用了‘热空气上升’的原理？

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