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青岛版（2024）科学三年级上册
《热气球上升的秘密》教学设计
课题 3.14 热气球上升的秘密 课型 新授课
教学目标 科学观念： 1.过模拟实验，知道空气受热后体积会膨胀、重量会变轻的性质。 2.能运用热空气上升的原理解释热气球升空的现象，并能列举该原理在生活中的应用实例。
科学思维： 1.能从“热气球点火上升”的现象中提出可探究的科学问题，并做出合理的假设。 2.能通过分析、比较模拟实验的现象，推导出热空气会上升的结论，发展推理和归纳思维。。
探究实践： 1.能在教师指导下，小组合作完成“塑料袋热气球”和“纸蛇旋转”两个模拟实验。 2.能安全、规范地使用酒精灯进行实验操作，并准确观察、描述和记录实验现象。
态度责任： 1.对热现象产生浓厚的探究兴趣，体验动手实验的乐趣和成功的喜悦。 2.形成严谨、实事求是的科学态度，愿意与他人合作交流。
教学重难点 重点：通过模拟实验，探究并认识热空气会上升的性质。
难点：理解“空气受热后体积膨胀、变轻，所以会上升”这一抽象概念。
教学环节 教学过程
课堂导入 一、情境问题 1. 播放视频： 出示热气球节中五彩斑斓的热气球缓缓升空的壮观视频。 2. 提问互动： 师： “同学们，这是什么？多么美丽的景象啊！仔细观察，热气球是靠什么力量飞上天的呢？”（学生可能回答：火、加热、空气等） 师： “没错，驾驶员点火后，热气球就慢慢上升了。这看似简单的现象背后，隐藏着一个科学秘密。今天，我们就来当一回科学家，揭开‘热气球上升的秘密’！”（板书课题：热气球上升的秘密） 3. 聚焦问题： 师： “热气球里面有什么？”（生：空气） 师： “那它上升的原因可能和什么有关？” （引导学生将“点火”和“空气”联系起来，做出假设：可能和加热空气有关。）
课 程 学 习 探究实践 活动一：研究热气球上升的原因 模拟热气球上升的实验 （一）提出实验设想： 师： “我们无法把真正的热气球搬进教室，但可以用身边的材料来模拟。用什么来模拟热气球呢？”（生：塑料袋） “用什么来模拟加热装置呢？”（生：酒精灯） （二）强调安全规范（至关重要！）： 教师演示并强调酒精灯使用“四不准”：不准用嘴吹灭、不准用灯点灯、不准倾倒、不准触摸灯体。熄灭时要用灯帽盖两次。 说明塑料袋需撑开，离火焰一段距离，防止烧熔起火。一旦起火，立即用湿抹布盖灭。 （三）明确实验步骤（出示操作指南）： 实验名称： 模拟热气球升空 实验器材： 薄塑料袋、酒精灯、火柴 实验步骤： 1. 点燃酒精灯。 2. 将塑料袋口完全撑开，罩在酒精灯火焰上方较高的位置（约30-40厘米），让热空气进入袋中。 3. 等待十几秒钟，感觉塑料袋变得鼓胀且有力向上拉时，轻轻松手。 4. 观察现象。 5. 实验结束后，规范熄灭酒精灯。 （四）分组实验与观察： 学生分组实验，教师巡视指导，确保安全。 （五）汇报交流与初步结论： 师： “你们看到了什么现象？”（生：塑料袋鼓起来，然后飞起来了！） 师： “塑料袋为什么能飞起来？里面的空气发生了什么变化？”（引导学生说出：空气被加热了，变轻了，所以就上升了。） 师： “这个实验说明了什么？热气球上升和空气受热有关吗？”（生：有关！加热后的空气会上升。） 验证热空气的流动——纸蛇旋转 （一）引出新问题： 师： “刚才我们看到了热空气能带着塑料袋上升。如果给空气加热，它还会产生什么力量？我们再来做一个有趣的实验。” 2. 介绍“纸蛇旋转”实验： 实验名称： 会旋转的纸蛇 实验器材： 纸蛇、细线、小木棍、酒精灯 实验步骤（出示操作指南）： 1. 用细线将纸蛇的头部悬挂在小木棍上。 2. 将悬挂的纸蛇置于酒精灯火焰上方一段安全距离（不接触火焰）。 3. 点燃酒精灯，仔细观察纸蛇的变化。 （三）分组实验与观察： 学生操作，观察神奇的现象。 （四）分析现象，深化理解： 师： “纸蛇为什么会旋转起来？”（生：因为下面的空气被加热了。） 师： “热空气是直直地向上跑的，它流动的力量推动了纸蛇，使它旋转起来。这个实验再次证明了什么？”（生：热空气会向上流动、上升。） 形成概念，解释现象 1. 总结原理： 教师引导学生总结两个实验的共同点。 师： “通过这两个实验，我们发现空气有一个重要的性质：受热后，体积会膨胀，同样大小的一团空气就变得比冷空气轻，所以热空气会上升。”（板书核心结论：空气受热 → 体积膨胀 → 变轻 → 上升） 师： “现在，谁能用这个道理解释热气球是怎么升空的？”（生：火焰加热了气球里的空气，热空气变轻上升，就带着气球飞起来了。） 活动二：找一找热空气上升原理在生活中的应用。 1. 出示“油烟机安在炉灶上方”图片，提问：“为什么油烟机要装在炉灶上方？” 学生思考后回答，教师总结：“炉灶燃烧时，热空气和油烟会上升，油烟机装在上方能直接吸走上升的油烟。” 2.出示“地暖管材铺在地板下”图片，提问：“地暖为什么铺在地板下？” 学生讨论后回答，教师总结：“地暖加热空气后，热空气会向上流动，从下到上温暖整个房间，让室内温度更均匀。” 拓展举例：“生活中还有哪些应用？比如‘走马灯’——灯内空气被加热后上升，推动灯内叶轮转动，使灯笼上的图案‘走动’；再比如‘挂式烘干机’，热空气从下方吹出，上升过程中带走衣物水分。” 三、 反思评价 1. 回顾反思： 师： “回顾今天的学习，我们先是像科学家一样做出了假设，然后又通过两个实验找到了证据，最后得出了结论。这是一个完整的探究过程。” 2. 自我评价： 出示评价清单，学生自我评价： 四、拓展迁移： 提问：“热气球能上升，那它怎么下降呢？如何控制升降？” 引导学生查阅资料（课后任务）：“热气球下降时，会停止加热，让球内空气冷却，冷空气变重，热气球就会下降；通过调节火焰大小控制空气温度，就能控制升降速度。”
课堂 小结 教师带领学生回顾：“今天我们通过实验知道了——空气受热后体积膨胀、变轻，会上升；热气球就是利用这个原理升空的；生活中油烟机、地暖等都用到了热空气上升的原理。希望大家以后多观察，发现更多身边的科学！”
板书设计 热气球上升的秘密 问题：为什么点火后会上升？ 假设：与加热空气有关 实验一：模拟热气球 实验二：纸蛇旋转 现象：塑料袋鼓起来、上升 现象：纸蛇旋转起来 结论：空气受热 → 体积膨胀 → 变轻 → 上升 应用：油烟机、地暖、孔明灯... ```
教学反思 1. 成功之处： 本节课以学生感兴趣的熱气球切入，成功激发了探究欲望。 两个模拟实验设计巧妙，现象明显且富有趣味性，有效地将抽象的原理转化为直观的体验。 高度重视安全教育，措施到位，确保了探究活动在安全的前提下进行。 注重引导学生经历“提问-假设-验证-结论”的科学探究全过程，培养了科学思维。 2. 注意事项： 安全是第一要务。必须反复、严格强调酒精灯的使用规范，教师巡视必须到位。可考虑对小组长进行提前培训。 “空气受热变轻”实则是“密度变小”的概念，对三年级学生只需理解为“同样大小的一团空气变轻了”即可，避免引入过难术语。 实验时间需严格控制，特别是第一个实验，要提醒学生塑料袋罩在上方的时间不能太短，否则效果不佳。
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3.14《热气球上升的秘密》习题（含答案）
【基础作业】
一、选择题
1.热气球能够上升的最主要原因是（ ）
A. 热气球本身很轻
B. 球内空气被加热后变轻，会上升
C. 风把热气球吹上去的
D. 热气球有螺旋桨推动
2.下列现象中，与“热空气上升”原理无关的是（ ）
A. 油烟机安装在炉灶上方
B. 地暖让房间从下到上变热
C. 氢气球升空
D. 纸蛇在酒精灯上方旋转
3.用塑料袋模拟热气球实验时，塑料袋会膨胀并上升，这说明（ ）
A. 空气受热后体积会膨胀，且热空气比冷空气轻
B.空气受热后体积会缩小
C. 塑料袋本身有向上的力
D. 酒精灯的火焰直接把塑料袋推上去了
4.下列关于热空气和冷空气的说法，正确的是（ ）
A. 同体积的热空气和冷空气一样重
B. 同体积的热空气比冷空气重
C. 同体积的热空气比冷空气轻
D. 热空气的体积一定比冷空气小
5.小明发现家里的挂式烘干机总是从下方吹出热风，这是因为（ ）
A. 热风会向下流动
B. 热风从下方吹更节省电
C. 下方空间大，方便放置衣物
D.热风会上升，能均匀烘干衣物
6.要让热气球下降，最合理的操作是（ ）
A. 继续加热球内空气
B. 停止加热，让球内空气冷却
C. 往热气球上挂重物
D. 把热气球的球囊刺破
二、判断题
1.空气受热后，体积会膨胀，所以热空气的重量会变轻。（ ）
2.纸蛇在酒精灯上方旋转，是因为热空气上升时推动了纸蛇。（ ）
3.冬天开空调时，把空调出风口朝上，房间会更快变暖，这利用了热空气上升的原理。（ ）
4.热气球和氢气球升空的原理是一样的，都是因为里面的气体比空气轻。（ ）
5.空气只有被加热到很高的温度才会上升，温度稍微升高时不会上升。（ ）
【能力提升】
三、综合探究
请根据所学知识回答下列问题。
1.为什么油烟机通常安装在炉灶的正上方？请结合“热空气上升”的原理简要说明。
2.用酒精灯加热塑料袋模拟热气球实验时，为什么要强调“塑料袋不能接触火焰”且“加热时间不能过长”？
3.除了课本中提到的油烟机、地暖，再举一个生活中应用“热空气上升”原理的例子，并说明它是如何利用这一原理的。
参考答案
一、选择题
1．B
2．C
3．A
4．C
5. D
6. B
二、判断题
1.√
2.√
3.√
4.×
5.×
三、综合探究
1.答：炉灶燃烧时，会加热周围的空气，热空气会带着油烟一起上升。油烟机安装在炉灶正上方，能直接吸走上升的油烟，达到更好的排烟效果。
2.答：“塑料袋不能接触火焰”是为了防止塑料袋被点燃（或烫破），避免实验失败和安全隐患；“加热时间不能过长”是因为过度加热可能导致塑料袋熔化，同时也能防止袋内空气过热后膨胀过度，松手时反而容易下落。
3.答：例如“走马灯”。走马灯内有蜡烛，蜡烛燃烧加热空气，热空气上升时会推动灯内的叶轮转动，叶轮带动灯外的图案旋转，从而形成“马在走动”的视觉效果，这正是利用了热空气上升的原理。
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第14课 热气球上升的秘密
第三单元 冷与热
青岛版六三制(新教材)科学三年级上册
科学观念
1.过模拟实验，知道空气受热后体积会膨胀、重量会变轻的性质。2.能运用热空气上升的原理解释热气球升空的现象，并能列举该原理在生活中的应用实例。
科学思维
1.能从“热气球点火上升”的现象中提出可探究的科学问题，并做出合理的假设。
2.能通过分析、比较模拟实验的现象，推导出热空气会上升的结论，发展推理和归纳思维。
探究实践
1.能在教师指导下，小组合作完成“塑料袋热气球”和“纸蛇旋转”两个模拟实验。2.能安全、规范地使用酒精灯进行实验操作，并准确观察、描述和记录实验现象。
态度责任
1.对热现象产生浓厚的探究兴趣，体验动手实验的乐趣和成功的喜悦。2.形成严谨、实事求是的科学态度，愿意与他人合作交流。
核心素养
聚焦
热气球常用于体育比赛、旅游观光、航空摄影等活动中。点火后，热气球会慢慢上升，这是什么原因？
聚焦
你认为热气球上升的原因可能和什么有关？
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
模拟实验
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
酒精灯使用“四不准”：
不准用嘴吹灭、
不准用灯点灯、
不准倾倒、
不准触摸灯体。熄灭时要用灯帽盖两次。
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
模拟
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
实验步骤：
1. 点燃酒精灯。
2. 将塑料袋口完全撑开，罩在酒精灯火焰上方较高的位置（约30-40厘米），让热空气进入袋中。
3. 等待十几秒钟，感觉塑料袋变得鼓胀且有力向上拉时，轻轻松手。
4. 观察现象。
5. 实验结束后，规范熄灭酒精灯。
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
实验现象：
塑料袋慢慢膨胀，松手后会向上飘起。
实验结论：
空气受热后会上升，使塑料袋获得向上的力。
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
实验探究
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
实验探究
实验步骤：
1. 用卡纸做一条小蛇。用细线将纸蛇的头部悬挂在小木棍上。
2. 将悬挂的纸蛇置于酒精灯火焰上方一段安全距离（不接触火焰）。
3. 点燃酒精灯，仔细观察纸蛇的变化。
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
实验探究
实验现象：
纸蛇开始绕细线旋转。
实验结论：
热空气上升时会推动纸蛇转动，证明热空气具有向上流动的性质。
活动一：研究热气球上升的原因。
探索
空气受热后体积膨胀，热空气比同体积的冷空气轻，所以热空气会上升。热气球就是利用热空气上升的原理升空的。
活动二：找一找热空气上升原理在生活中的应用
探索
活动二：找一找热空气上升原理在生活中的应用
探索
炉灶做饭时，会产生热的油烟（热空气），它们会向上飘。把抽油烟机装在上方，就能直接“抓住”往上跑的油烟，及时把它们抽走，不让油烟扩散到厨房其他地方。
活动二：找一找热空气上升原理在生活中的应用
探索
地暖管里的热水会加热地板附近的空气，这些热空气会向上上升，慢慢充满整个房间，让房间从下到上都暖和起来。如果铺在高处，热空气可能只在房顶，脚下还是凉的。
活动二：找一找热空气上升原理在生活中的应用
探索
暖气片散热时，会加热周围的空气，热空气上升，带动房间里的冷空气流过来补充，形成循环，让整个房间都变暖和。装在下方能更方便热空气“往上跑”，带动全屋升温。
暖气片装墙壁下方
反思
反思
拓展
查阅资料，了解热气球的升降是如何控制的。
一、选择题。
练习
1. 热气球能够上升的最主要原因是（ ）
A. 热气球本身很轻
B. 球内空气被加热后变轻，会上升
C. 风把热气球吹上去的
D. 热气球有螺旋桨推动
B
一、选择题。
练习
2. 下列现象中，与“热空气上升”原理无关的是（ ）
A. 油烟机安装在炉灶上方
B. 地暖让房间从下到上变热
C. 氢气球升空
D. 纸蛇在酒精灯上方旋转
C
一、选择题。
练习
3. 用塑料袋模拟热气球实验时，塑料袋会膨胀并上升，这说明（ ）
A. 空气受热后体积会膨胀，且热空气比冷空气轻
B.空气受热后体积会缩小
C. 塑料袋本身有向上的力
D. 酒精灯的火焰直接把塑料袋推上去了
A
二、判断题。
练习
1.空气受热后，体积会膨胀，所以热空气的重量会变轻。（ ）
2.纸蛇在酒精灯上方旋转，是因为热空气上升时推动了纸蛇。（ ）
3.冬天开空调时，把空调出风口朝上，房间会更快变暖，这利用了热空气上升的原理。（ ）
4.热气球和氢气球升空的原理是一样的，都是因为里面的气体比空气轻。（ ）
5.空气只有被加热到很高的温度才会上升，温度稍微升高时不会上升。（ ）
√
√
√
×
×
三、综合题。
练习
为什么油烟机通常安装在炉灶的正上方？请结合“热空气上升”的原理简要说明。
炉灶燃烧时，会加热周围的空气，热空气会带着油烟一起上升。油烟机安装在炉灶正上方，能直接吸走上升的油烟，达到更好的排烟效果。
总结
热气球上升的秘密
问题：为什么点火后会上升？
假设：与加热空气有关
实验一：模拟热气球 实验二：纸蛇旋转
现象：塑料袋鼓起来、上升 现象：纸蛇旋转起来
结论：空气受热 → 体积膨胀 → 变轻 → 上升
应用：油烟机、地暖、孔明灯...
科学态度
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