2025 小学四年级科学下册空气流动形成风模拟实验课件

一、课程导入：从生活现象到科学问题的联结演讲人课程导入：从生活现象到科学问题的联结壹实验原理铺垫：理解空气流动的底层逻辑贰实验准备：材料与安全的双重保障叁实验实施：从操作到观察的全程记录肆改造实验装置伍现象分析：从观察到结论的逻辑推导陆目录拓展思考：风在生活中的应用与启示柒课程总结：风的本质与科学精神的升华捌2025小学四年级科学下册空气流动形成风模拟实验课件01课程导入：从生活现象到科学问题的联结课程导入：从生活现象到科学问题的联结清晨推开窗户，微风拂过发梢；课间追着纸飞机跑，风把它托得更高；秋天的银杏叶打着旋儿飘落，是风在“跳舞”……同学们有没有想过：我们看不见摸不着的空气，是怎么“动”起来变成风的？上节课我们学习了“空气的特征”，知道了空气是一种无色无味、会流动的气体，今天我们要深入探究——空气流动究竟是如何形成风的？这节课，我们将通过模拟实验，像小科学家一样，用观察、记录、分析的方法，揭开风的“身世之谜”。02实验原理铺垫：理解空气流动的底层逻辑实验原理铺垫：理解空气流动的底层逻辑要做实验，先得明白“为什么空气会流动”。我们可以从生活中找线索：冬天靠近暖气片时，会感觉有暖风吹来；煮热汤时，掀开锅盖能看到热气往上冒，旁边的冷空气会“跑”过来填补位置。这些现象背后，藏着一个关键科学概念——空气的热胀冷缩性质。1空气的温度与体积变化关系空气是由无数微小的气体分子组成的。当空气受热时，分子获得能量，运动速度加快，彼此间的距离会增大，这时候空气就“膨胀”了，体积变大，密度变小（就像吹气球，气体变“松”了）。相反，当空气受冷时，分子运动减慢，距离缩小，体积收缩，密度变大（像放了气的气球，气体变“紧”了）。2空气流动的动力来源：密度差引发的“位移”密度不同的空气会怎样？想象一下，把一个轻木块和一个重铁块放进水里，轻的木块会浮，重的铁块会沉。空气也是一样：热空气密度小，会向上“浮”；冷空气密度大，会向下“沉”。当热空气上升后，原来的位置空了，周围的冷空气就会“跑”过来填补，这样就形成了空气的循环流动——这种流动，就是我们感受到的风。举个例子：夏天开空调时，冷风从空调口吹出，因为冷空气密度大，会下沉；而地面附近的热空气密度小，会上升，于是房间里的空气就“动”起来，形成风，让整个房间凉快起来。这就是空气流动的基本原理。03实验准备：材料与安全的双重保障实验准备：材料与安全的双重保障明白了原理，我们需要用实验来验证。为了让实验现象更直观，我们需要准备以下材料，同时要特别注意操作安全——科学探究的第一步，就是保护好自己和他人。1实验材料清单（以4人小组为单位）|材料名称|数量|作用说明|注意事项||-------------------|------|-----------------------------------|-------------------------------||透明塑料箱（50cm×30cm×30cm）|1个|模拟“空气流动的封闭空间”，便于观察|选择壁厚适中的，避免易碎||蜡烛（短型，直径2cm）|2支|作为热源，加热局部空气|需由教师统一保管，学生不可单独使用||蚊香（细型无烟）|2盘|产生烟雾，显示空气流动路径|提前浸泡10秒，确保点燃后烟雾均匀|1实验材料清单（以4人小组为单位）|玻璃片（与塑料箱开口匹配）|1块|覆盖箱体顶部，减少外部气流干扰|边缘用胶布包裹，防止划伤|01|火柴（或电子点火器）|1盒|点燃蜡烛和蚊香|点火时保持手部远离火焰|02|记录单（含观察表格、现象描述栏）|4张|记录实验现象与思考|提前绘制好“空气流动方向示意图”框|03|温度计（量程-10℃~100℃）|1支|测量箱内不同位置温度变化|玻璃温度计需轻拿轻放|042实验环境要求实验需在无风的教室进行（关闭门窗，避免风扇、空调直吹），桌面保持干燥整洁。教师提前检查每个小组的材料是否齐全，重点确认塑料箱无裂缝、玻璃片无破损，确保实验安全。04实验实施：从操作到观察的全程记录实验实施：从操作到观察的全程记录我们将分两个阶段完成实验：第一阶段是“基础模拟实验”，观察冷热空气的流动路径；第二阶段是“进阶拓展实验”，模拟自然界的海陆风形成。两个实验层层递进，帮助我们更深入理解“空气流动形成风”的本质。1基础模拟实验：冷热空气流动的直观观察组装实验装置将透明塑料箱水平放置在桌面上，打开顶部开口。在塑料箱左侧底部固定一支蜡烛（用橡皮泥粘牢，避免倾倒），右侧底部放置蚊香（用支架垫高1cm，避免被蜡烛火焰烤焦）。将温度计分别悬挂在塑料箱左侧（靠近蜡烛）、中间、右侧（靠近蚊香），高度约为箱体高度的1/2（约15cm），记录初始温度（如25℃）。步骤2：点燃热源与示踪物教师用点火器点燃蜡烛（注意保持火焰高度不超过5cm，避免烧到箱体），等待30秒，让箱内左侧空气充分受热。同时，学生点燃蚊香（可由教师协助），观察蚊香烟雾的初始状态（未点燃蜡烛时，烟雾应垂直向上，说明无明显空气流动）。1基础模拟实验：冷热空气流动的直观观察组装实验装置步骤3：观察与记录现象点燃蜡烛约1分钟后，重点观察以下现象：（1）蚊香烟雾的流动方向：原本垂直上升的烟雾是否发生偏移？是向左侧（蜡烛方向）还是右侧？（2）温度计的数值变化：左侧（靠近蜡烛）温度是否升高？中间、右侧温度是否相对较低？（3）箱体顶部是否有空气流动：用手轻触玻璃片（注意避免烫伤），是否能感受到轻微的03040501021基础模拟实验：冷热空气流动的直观观察组装实验装置“风”？学生典型记录示例：“点燃蜡烛后，左侧温度计从25℃升至32℃，右侧温度计保持26℃；蚊香烟雾原本垂直上升，1分钟后开始向左侧倾斜，最终飘向蜡烛上方；用手摸玻璃片顶部，感觉有轻微的气流向外流动。”2进阶拓展实验：模拟海陆风的形成自然界的风更复杂，比如沿海地区白天吹海风（从海洋吹向陆地），夜晚吹陆风（从陆地吹向海洋）。我们可以用实验模拟这一过程，关键是制造“陆地”与“海洋”的温度差异（陆地升温快、降温也快，海洋升温慢、降温也慢）。05改造实验装置改造实验装置在塑料箱左侧放置一块湿毛巾（模拟“海洋”，比热容大，升温慢），右侧放置一块干毛巾（模拟“陆地”，比热容小，升温快）。在“陆地”（右侧）上方放置蜡烛（作为太阳热源），“海洋”（左侧）上方不放置蜡烛。步骤2：模拟“白天”（太阳照射）点燃右侧（陆地）的蜡烛，模拟太阳照射陆地。同时点燃左侧（海洋）的蚊香，观察烟雾流动方向：此时“陆地”升温快，空气受热上升，“海洋”的冷空气会流向陆地填补，形成“海风”。改造实验装置步骤3：模拟“夜晚”（无太阳照射）熄灭蜡烛，等待5分钟让“陆地”（干毛巾）快速降温（温度低于“海洋”的湿毛巾）。重新点燃左侧（海洋）的蚊香（此时“海洋”温度高于“陆地”），观察烟雾流动方向：“海洋”的热空气上升，“陆地”的冷空气流向海洋，形成“陆风”。学生典型记录示例：“白天实验中，蚊香（海洋侧）的烟雾向右侧（陆地）流动；夜晚实验中，烟雾向左侧（海洋）流动。这说明温度高的一侧空气上升，温度低的一侧空气补充，形成风。”06现象分析：从观察到结论的逻辑推导现象分析：从观察到结论的逻辑推导实验中我们看到的现象，其实是空气流动的“可视化证据”。现在需要将现象与原理结合，回答最初的问题：空气流动是如何形成风的？1基础实验现象的科学解释蜡烛加热左侧空气→左侧空气受热膨胀（密度减小）→热空气上升→左侧底部形成“低压区”→右侧（未加热）的冷空气密度大（高压区）→冷空气从右侧流向左侧（填补低压区）→空气流动形成风（表现为蚊香烟雾向左侧偏移）。箱体顶部的气流：上升的热空气到达顶部后，会向四周扩散（如果箱体顶部有开口，热空气会流出，外部冷空气从底部进入，形成循环）。2进阶实验与自然现象的对应白天陆地升温快（像实验中的干毛巾+蜡烛），空气受热上升，海洋（湿毛巾）的冷空气流向陆地→海风。01关键结论：空气因受热或受冷导致密度变化，密度不同的空气会发生相对运动，这种运动就是风。温度差异是空气流动的根本原因。03夜晚陆地降温快（干毛巾温度低于湿毛巾），海洋空气温度相对较高，热空气上升，陆地的冷空气流向海洋→陆风。0201020307拓展思考：风在生活中的应用与启示拓展思考：风在生活中的应用与启示科学探究的目的不仅是理解现象，更要学会用知识解释生活、解决问题。关于“空气流动形成风”，我们可以思考以下问题：1生活中的风现象解密问题1：厨房的抽油烟机为什么安装在炉灶上方？（解答：炉灶加热空气，热空气上升，抽油烟机安装在上方能更快排出热空气，同时冷空气从下方补充，形成循环，提高排烟效率。）问题2：冬天关紧门窗，为什么门缝处会有“冷风”吹进来？（解答：室内空气被暖气加热，密度小，上升；室外空气寒冷，密度大，会从门缝等低处进入室内，填补热空气上升后的空间，形成冷风。）2人类对风的利用A风力发电：利用空气流动的动能转化为电能（全球约7%的电力来自风电）。B帆船航行：通过调整船帆角度，利用风的推力前进（古代“海上丝绸之路”的重要动力）。C农业通风：大棚种植中通过开窗、风扇等方式促进空气流动，调节温度和二氧化碳浓度，帮助作物生长。3科学探究方法的总结通过今天的实验，我们体验了“提出问题→猜想假设→实验验证→分析结论→联系实际”的科学探究过程。这是科学家探索世界的基本方法，也是我们学习科学的重要工具。未来遇到类似问题（比如“云是怎么形成的？”“雨的下落方向与风有什么关系？”），都可以用这种方法去研究。08课程总结：风的本质与科学精神的升华课程总结：风的本质与科学精神的升华同学们，今天我们通过模拟实验，揭开了风的“面纱”：风不是“神秘的力量”，而是空气因温度差异产生流动的结果。热空气上升、冷空气补充，这样的循环让空气“动”起来，形成了我们熟悉的风。从