探究气体热胀冷缩
气体热胀冷缩的实验设计
气体热胀冷缩的实验设计
实验目的：观察和研究气体在加热和冷却过程中的热胀和冷缩现象。
实验材料：气体容器、温度计、加热装置（如烧瓶、酒精灯等）、冷却装置（如冰水浴等）。
实验步骤：
1. 将气体容器置于实验台上，使其固定不动。
2. 初始时，将温度计插入气体容器。
3. 启动加热装置，逐渐加热气体容器。
记录下温度计示数和相应的温度。
4. 继续加热，直到气体容器内的气体膨胀到一定程度，使其观察到明显的热胀现象。
记录下此时的温度。
5. 关闭加热装置，让气体容器逐渐冷却下来。
6. 启动冷却装置，逐渐冷却气体容器。
记录下温度计示数和相应的温度。
7. 继续冷却，直到气体容器内的气体缩小到一定程度，使其观察到明显的冷缩现象。
记录下此时的温度。
8. 分析实验数据，绘制温度与气体容积的关系曲线。
注意事项：
1. 实验过程中，要注意安全，避免加热和冷却过程中温度过高或过低引起意外。
2. 选择合适的气体容器，使其具有一定的可见性，便于观察。
3. 在加热和冷却过程中，要控制温度的加热和冷却速率，以避免过快或过慢造成实验结果的偏差。
4. 实验结束后，要及时关闭加热和冷却装置，进行数据处理和实验台的清理。
气体的热胀冷缩教案及反思
湘科版科学三年级上册课件5.3《气体的热胀冷缩》教案【教学目标】科学概念：①气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小；②通过模拟“微粒”运动的游戏明白：热膨胀、冷收缩现象与物体内部微粒的运动有关。
过程与方法：①用多种方法观察空气的热胀冷缩现象；②用文字或图画进行描述和交流；③尝试用“模型”解释现象；④经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。
情感、态度、价值观：①能积极与其他同学交流并合作完成探究活动，体验合作的愉快；②在实验中，获得注重获取证据，用证据证明观点的体验，对热现象产生更浓的探究兴趣；②体验科学就在我们身边的乐趣。
【教学重点】①用多种方法观察空气的热胀冷缩现象；②经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。
【教学难点】①设计观察空气体积变化的方法；②用“模型”解释热胀冷缩现象；③能够按照实验要求，规范地操作实验，做好探究活动。
【教学准备】学生（分组实验材料）：量杯、热水、常温水、冰水、锥形瓶、气球；带橡皮塞的烧瓶、玻璃弯管、滴管、红色肥皂水。
教师：（演示实验材料）：平底烧瓶、玻璃细管；量杯、热水、冰水、锥形瓶、气球皮、橡皮筋；PPT课件资料【教学过程】（一）、复习旧知，引出主题教师出示一个装有红墨水的平底烧瓶，上面插有玻璃细管。
师：“这个装置是我们在研究什么问题中用过的呢”？预设——生：水的热胀冷缩师：“如果我把水倒掉”，（教师演示：并擦干瓶子），“似乎这个瓶子是空的，其实里面还装着满满的一瓶东西，你们知道是什么吗”？预设——生：空气。
师：“老师就知道这个问题肯定难不倒大家，的确，这个瓶子里面还有空气”。
“请问，你觉得空气也像水之类的液体一样也具有热胀冷缩的现象吗”？预设——生：有！师：“你能把你的猜测说得具体一点吗”？（多叫几位学生回答）空气受热体积膨胀，受冷体积缩小师：“今天这节课，我们就一起来研究空气的热胀冷缩”，板书：空气是否热胀冷缩师：“到底空气有没有热胀冷缩的现象呢，刚才同学们只是猜测，那我们要用什么方法来证实我们的猜测呢”？给学生几秒钟的思考。
空气热胀冷缩
空气热胀冷缩空气是一种物质，也是地球上最重要的自然资源之一。
它的存在对于生物的生存至关重要，同时，空气还具有一些独特的性质。
其中之一就是空气的热胀冷缩性质。
本文将详细介绍空气热胀冷缩的原理、影响因素以及应用等方面内容。
一、空气热胀冷缩的原理空气的热胀冷缩是指在温度变化的情况下，空气体积的变化。
一般情况下，当温度升高时，空气分子的平均动能也会增加，分子之间的相互作用力减小，从而使空气体积扩大。
反之，当温度降低时，空气分子的平均动能减小，分子之间的相互作用力增大，使空气体积缩小。
这种现象符合热力学的气体状态方程，即P·V = n·R·T，其中P为气体的压强，V为气体的体积，n为气体的物质量，R为气体常数，T为气体的温度。
二、影响空气热胀冷缩的因素空气热胀冷缩的程度受到多种因素的共同影响。
1.温度：温度是影响空气热胀冷缩的主要因素。
温度升高会导致空气分子的动能增加，造成空气体积的膨胀。
在实际应用中，我们常常利用这一原理设计温度计和热胀冷缩装置等。
2.压强：压强也对空气的热胀冷缩有一定的影响。
当压强升高时，空气分子之间的相互作用力增大，使得空气的膨胀程度减小。
相反，当压强降低时，空气的膨胀程度增大。
这一点在气象学领域中尤为重要，因为大气压强的变化会直接影响天气的变化。
3.湿度：湿度也会对空气的热胀冷缩产生影响。
湿空气相对于干空气来说，由于水分的存在，分子之间的相互作用力会增强，从而影响空气的膨胀程度。
4.空气成分：空气的成分对于其热胀冷缩性质也有一定的影响。
不同气体的分子间作用力不同，因此不同气体在温度变化下的体积变化也会有所不同。
三、应用空气热胀冷缩具有广泛的应用，下面简要介绍一些常见的应用。
1.温度计：温度计是利用空气热胀冷缩原理制作的一种用于测量温度的仪器。
其中最常见的就是汞温度计和酒精温度计。
当温度升高时，温度计中的液体会扩大，通过读取温度计上标定的刻度，我们可以准确测量出当前的温度。
气体的热胀冷缩课件
的方法。
实验
将瘪乒乓 球放入热水中， 待瘪乒乓球复 原。
思考
瘪乒乓球 用热水一烫， 就复原了。这 是怎么一回事？
探究空气是否热胀冷缩
聚焦问题
我们知道液 体有热胀冷缩的 性质，那么空气 是否也有热胀冷 缩的性质？
作出假设
空气具有 热胀冷缩的性 质。
参考答案
一、1.伽利略 2. 膨胀 热胀冷缩 3.空气有 热胀冷缩的性质 二、1.C 2.B 3.B 4. A 5.C 三、1.√ 2.X 3.√
湘科版科学三年级上册课件
5.3气体的热胀冷缩
【教学目标】
科学概念： ① 气体受热以后体积会胀大，受冷以后体积会缩小； ② 通过模拟“微粒”运动的游戏明白：热膨胀、冷收缩现象与物体内部 微粒的运动有关。
过程与方法： ① 用多种方法观察空气的热胀冷缩现象； ② 用文字或图画进行描述和交流； ③ 尝试用“模型”解释现象； ④ 经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问 题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。
根据提示设计实验
a.空气会流动，必须把它装在 容器中，用什么容器呢？ b.怎样使空气受热、受冷呢？ c.空气是看不见的，怎样观察 空气有没有膨胀和收缩呢？
动手实验
讨论
a.实验中，出现了哪些共同 的变化？ b.引起变化的实验条件是什 么？ c.这些变化说明了什么？
小 结：
气体也具有热 胀冷缩的性质。
【教学重难点】
【教学重点】 ① 用多种方法观察空气的热胀冷缩现象； ② 经历“提出问题——分析问题——假设猜想——实验验证——解决问 题”的科学探究活动的过程，并能够用实验验证自己的推测。
【教学难点】 ① 设计观察空气体积变化的方法； ② 用“模型”解释热胀冷缩现象； ③ 能够按照实验要求，规范地操作实验，做好探究活动。
热胀冷缩的例子10个
热胀冷缩的例子10个1、空气的热胀冷缩。
空气本质上是一种物质，是由一些各种状态的气体组成的，其中有些气体是温度升高时会膨胀的，这类气体被称为热胀气体，其中最常见的就是氧气、氮气和氢气。
根据热力学原理，当气体的温度升高时，其体积会变大，而当温度降低时，其体积会变小。
2、液体铁的热胀冷缩。
铁是一种金属，具有较高的密度和熔点，所以其可以以液体状态存在，而且液体铁在温度变化时也会发生热胀冷缩现象。
一般来说，温度升高时液体铁的体积会变大，温度降低时液体铁的体积会变小。
这与空气的热胀冷缩现象又大相径庭。
3、水滴的热胀冷缩。
水滴也会发生热胀冷缩，当水滴温度升高时，其表面张力会降低，表面得到拉大，使整个水滴体积变大，而当水滴温度降低时，其表面张力会增强，表面得以收缩，形成水滴体积变小的情况。
4、金属管的热胀冷缩。
金属管是由各种金属材料制成的，具有较低的密度和热传导率，使其可以很容易受热胀冷缩的影响。
当金属管的温度升高时，其内外的气体的体积会变大，而金属管的外表面也会膨胀，从而使整个金属管的体积变大；当金属管的温度降低时，其内外的气体的体积会逐渐变小，而金属管的外表面也会收缩，从而使整个金属管的体积变小。
5、玻璃镜子的热胀冷缩。
玻璃镜子是由玻璃制成的，具有较高的热传导率，因此玻璃镜子受到温度变化时会发生热胀冷缩现象。
当温度升高时，玻璃镜子会膨胀，使其表面发生弯曲；而当温度减低时，玻璃镜子会收缩，使其表面变得平坦。
6、玻璃杯的热胀冷缩。
玻璃杯也会发生热胀冷缩，当玻璃杯的温度升高时，其表面受到拉伸，因而使得玻璃杯的体积变大，而当玻璃杯的温度降低时，其表面受到收缩，因而使得玻璃杯的体积变小。
7、金属棒的热胀冷缩。
金属棒也会受热胀冷缩的影响，由于金属棒温度升高时其表面受到拉伸，从而使整个金属棒的长度延长，而当它的温度降低时，其表面受到收缩，从而使整个金属棒的长度减短。
8、橡胶带的热胀冷缩。
橡胶带也会受到热胀冷缩的影响，当它的温度升高时，其表面受到拉伸，从而使整个橡胶带的长度延长，而当温度降低时，其表面受到收缩，从而使整个橡胶带的长度减短。
湘科版科学三年级上册5.3《气体的热胀冷缩》教学设计.
湘科版科学三年级上册5.3《气体的热胀冷缩》教学设计.一. 教材分析《气体的热胀冷缩》这一节内容，主要让学生了解和掌握气体在受热和受冷时的性质变化。
教材通过实验和现象，引导学生探究气体的热胀冷缩规律，培养学生的观察、思考、实验能力。
本节课的内容与生活实际紧密相连，便于学生理解和应用。
二. 学情分析三年级的学生已经具备了一定的实验操作能力和观察能力，能够通过实验现象来推测出气体的性质变化。
但是，对于气体分子的运动和相互作用的微观机制，学生还不能完全理解。
因此，在教学过程中，需要结合学生的认知水平，用生动的比喻和形象的方式，帮助学生理解和掌握气体热胀冷缩的原理。
三. 教学目标1.知识与技能：使学生了解和掌握气体的热胀冷缩现象，能够用科学语言描述气体的性质变化。
2.过程与方法：通过实验和观察，培养学生的观察能力、思考能力和实验能力。
3.情感态度价值观：培养学生对科学的兴趣和好奇心，使学生感受到科学的魅力，培养学生的科学素养。
四. 教学重难点重点：气体的热胀冷缩现象的观察和理解。
难点：气体分子运动和相互作用的微观机制的解释。
五. 教学方法采用实验法、观察法、讨论法、讲解法等教学方法。
通过实验和观察，引导学生发现和总结气体的热胀冷缩规律；通过讨论，让学生深入理解气体性质变化的原因；通过讲解，帮助学生掌握气体热胀冷缩的原理。
六. 教学准备1.实验器材：气球、水槽、温度计、加热器等。
2.教学工具：PPT、黑板、粉笔等。
3.教学资源：相关教学视频、图片等。
七. 教学过程1.导入（5分钟）通过一个简单的实验，让学生观察到气球在受热时的膨胀现象，引发学生对气体热胀冷缩的好奇心，激发学生的学习兴趣。
2.呈现（10分钟）用PPT展示气体的热胀冷缩现象的实验过程和结果，让学生直观地了解气体的性质变化。
同时，引导学生思考：为什么气体在受热时会膨胀，在受冷时会收缩？3.操练（15分钟）学生分组进行实验，亲身体验气体的热胀冷缩现象。
热胀冷缩小学科学(共6张PPT)
变化来判断空气是否发生变化。刚才在实 提问：气体能不能膨胀？
把气球套在装有空气的矿泉水瓶口，如果气球变大说明—空气受热体积发生了膨胀 在装有空气的塑料瓶瓶口套一个没有吹气的气球，再把瓶子放入热水中，看气球会发生什么变化？
验中我们看到的这些现象证明了空气具有 这又说明了什么呢？说明易拉罐气体发生了冷缩。
虽然空气看不见摸不着，但通过这几个实验，我们看到 了一些现象证明了空气具有热战冷缩的性质。
第6页，共6页。
如果气球变大说明，瓶里面气体的体积 在装有空气的塑料瓶瓶口套一个没有吹气的气球，再把瓶子放入热水中，看气球会发生什么变化？
接下来就是见证奇迹的时刻（易拉罐变鼓了还“啪”地一声响了。 把气球套在装有空气的矿泉水瓶口，如果气球变大说明—空气受热体积发生了膨胀
被热水胀大了，气体能发生热胀。 如果气球变大说明，瓶子里面气体的体积被热水胀大了，气体能发生热胀。
同学们，瘪了的易拉罐竟然变鼓了！ 把气球套在装有空气的矿泉水瓶口，如果气球变大说明—空气受热体积发生了膨胀 提问：气体能不能膨胀？ 如果气球变大说明，瓶子里面气体的体积被热水胀大了，气体能发生热胀。 在装有空气的塑料瓶瓶口套一个没有吹气的气球，再把瓶子放入热水中，看气球会发生什么变化？ 刚才在实验中我们看到的这些现象证明了空气具有热胀冷缩的性质。
气球
实验结果 把气球套在装有空气的
预想
矿泉水瓶口，如果气球
变大说明—空气受热体 积发生了膨胀
第3页，共6页。
动手实验
在装有空气的塑料瓶瓶口套一个没有吹气 这又说明了什么呢？说明易拉罐气体发生了冷缩。 的气球，再把瓶子放入热水中，看气球会 如果气球变大说明，瓶子里面气体的体积被热水胀大了，气体能发生热胀。
湘科版科学三年级上册5.3《气体的热胀冷缩》说课稿.
湘科版科学三年级上册5.3《气体的热胀冷缩》说课稿.一. 教材分析《气体的热胀冷缩》是湘科版科学三年级上册第五章第三节的内容。
本节内容主要通过观察和实验，让学生了解气体的热胀冷缩现象，引导学生理解气体分子间间隔随温度变化的规律。
教材内容由浅入深，从生活中的实例引入，再到实验室的实验探究，使学生在实践中掌握科学知识。
二. 学情分析三年级的学生已经具备了一定的观察和实验能力，对科学现象有好奇心，但还需要老师在实验设计和引导上给予一定的帮助。
此外，学生在生活中已经有过一些关于气体膨胀和收缩的经验，为本节课的学习打下了基础。
三. 说教学目标1.知识与技能：学生能够通过实验观察气体的热胀冷缩现象，理解气体分子间间隔随温度变化的规律。
2.过程与方法：学生通过动手实验、观察、分析、讨论等方法，培养科学探究能力。
3.情感态度价值观：学生培养对科学的热爱和好奇心，学会合作分享，勇于面对困难和挑战。
四. 说教学重难点1.教学重点：学生能够观察和理解气体的热胀冷缩现象。
2.教学难点：学生理解气体分子间间隔随温度变化的规律。
五.说教学方法与手段1.教学方法：采用实验法、观察法、讨论法、启发式教学法等。
2.教学手段：利用多媒体课件、实验器材等辅助教学。
六. 说教学过程1.导入：通过生活中的实例，如暖瓶塞跳起等，引导学生关注气体的热胀冷缩现象，激发学生兴趣。
2.实验探究：设计实验，让学生观察气体在加热和冷却过程中的体积变化，引导学生发现气体热胀冷缩的规律。
3.分析讨论：学生分组讨论，分析实验结果，理解气体分子间间隔随温度变化的规律。
4.总结拓展：引导学生总结本节课所学内容，思考气体热胀冷缩在生活中的应用。
5.布置作业：让学生设计一个实验，验证气体热胀冷缩的规律。
七.说板书设计板书设计如下：气体的热胀冷缩•加热：体积变大•冷却：体积变小•分子间间隔与温度的关系–温度升高：间隔变大–温度降低：间隔变小八.说教学评价1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。
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《探究气体热胀冷缩》教学设计
桃源县实验学校徐生茂教学资源分析：
本课是冀教版《科学》教材四年级下册第四单元——有趣的变化的第一课时。
是在学生认识了天气变化、物态变化和生物变化之后，通过亲历活动引导学生学习物质的变化，为今后进一步研究物理变化和化学变化奠定基础。
本课的主要目的是通过探究物体热胀冷缩的现象，带领学生经历提出问题、进行猜想、设计实验、实验验证、收集整理信息和得出结论的科学研究过程，在科学研究的过程中，培养学生的科学探究能力、动手实践能力和操作能力，并鼓励学生用所学到的科学知识和原理，解决生活中的实际问题，从中培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
教学目标与科学知识：通过教学使学生知道气体具有受热膨胀遇冷收缩的性质。
过程与方法：让学生主动参与设计、体验和自己动手进行气体的热胀冷缩的实验。
情感态度价值观：享受实验成功时的喜悦心情，同时也对探究实验产生更浓厚的兴趣，意识到我们生活中处处都有科学的存在。
教学重点：引导学生设计实验、并验证气体的热胀冷缩的性质。
教学难点：引导学生运用材料，探究空气的热胀冷缩性质。
教学准备：器材：烧瓶、细玻璃U形管、带孔胶塞、红色墨水、滴管、教学视频。
教学过程：
一、导入课题
我们已经学习了固体、液体具有热胀冷缩的性质，那么同学们想
不想知道气体具不具有这样的性质呢？今天我们大家就一起来探究气体热胀冷缩的性质。
（板书）探究气体热胀冷缩。
二、提出问题
视频播放：两个乒乓球，原先是一样好的，其中把一个不小心弄瘪了的放进热水中，让它重新鼓起来，请同学们认真观察，你从中发现了什么，想到了什么。
三、引导学生猜想
通过这个实验视频，你发现了什么（瘪乒乓球鼓起来了）？你想到了什么（瘪乒乓球为什么会鼓起来）？
小组讨论并及时记录下来。
四、引导学生设计实验
师：是不是像同学们说的那样呢？下面就让我们像科学家那样研究瘪乒乓球为什么会鼓起来的问题。
那么我们怎样做才能清楚的看到本来看不见、摸不到、会流动的空气受冷、受热后的变化呢？
生：将空气装在密封的容器里……
师：怎样才能看到空气的变化？
生：可以借助其它物体，比如：水、橡皮膜……
师：下面就以小组为单位，来设计气体在受热、受冷时的变化的
实验装置。
学生分组设计实验，
然后学生汇报实验设计方案及实验设计方案特点。
师：结合学生实验设计方案，讲解自制气体热胀冷缩仪的构造及原理。
五、演示实验
1、介绍实验中的注意事项：
a、玻璃器材轻拿轻放
b、注意液体尽量不外洒
c、仔细观察，做好记录
实验:
第一步：展示实验器材：空气热胀冷缩实验装置（烧瓶，细玻璃弯管、带孔胶塞）
第二步：实验
在细玻璃管中滴一滴红墨水，双手捧烧瓶观察红色墨水的移动情况（烧瓶受热，里面的空气也受热，空气受热膨胀了，会把红墨水推上来。
）
第三步：松开双手，观察：
红墨水又回到原来位置，为什么？（松开双手，烧瓶温度回到原来温度变冷了，里面的空气也变冷，空气遇冷收缩了，所以红墨水又回到原来位置了。
2、结论：
通过这次实验我们更能清楚地知道气体具有什么样的性质？
空气（气体）具有热胀冷缩的性质
（板书）
受热体积鼓胀
空气｛热胀冷缩
遇冷体积收缩
整理实验器材。
创新点：
1、实验现象明显，学生容易观察清楚
2、实验中使用仪器简单，避免使用常规实验中用到的热水，安全性能大大提高。
3、学生很容易就能得出空气具有热胀冷缩的性质。