师:同学们好,这节课我们一起学习“空气有质量吗”。这里有两个黑色袋子,大家猜一猜,是第一个重还是第二个重?你猜第一个,你猜第二个。那有什么好办法,在不打开袋子的情况下判断猜得对不对呢?
生:可以用手提一提两个袋子。
师:非常好。那袋子里有什么呢?我们打开看看。第二个袋子里没有东西,真的没有任何物质吗?
生:里面还有空气。
师:没错。第一个塑料袋里有球,球重是因为球有重量,也可以说球有质量。那重量和质量是一回事吗?带着这个问题,我们观看下面的视频。小朋友们,有没有背起过重书包,抱起过大西瓜?那沉甸甸的感觉就是物体的重量。但什么是重量呢?今天我们跟着小千探索重量的世界。重力其实是一种力,使地面上物体受到来自地球的吸引力就是重量。重力大小与引力大小有关,吸引力越大,重量越大;吸引力越小,重量越小。月球引力是地球的1/6,所以在月球上能举起平时抬不动的物体,变成大力士。如果没有引力,物体也就称量不出重量了。重量、重力的单位是牛顿(N),表示物体向下的力。大家可能疑惑,我们常用的重量单位不是牛顿呀。别着急,接下来认识重量的好朋友——质量。质量是物体本身的一种属性,是物体所含物质的多少,质量大小和引力无关,不管在月球、地球还是太空都不变。质量的单位是千克,而重量的单位是牛顿。因为在地球上质量和重量的数值基本相同,所以大家习惯用质量单位表示重量,但要记得,重量和质量是完全不同的概念。
通过视频我们知道重量和质量不是一回事,只是生活中常把质量单位用于重量。例如我们说苹果的重量是200克,这里的重量指的是质量;水的重量是一斤,指水的质量是一斤;科学书重约146克,指科学书的质量是146克。苹果有质量,水有质量,书有质量,很多东西都有质量。那空气有质量吗?请大家想一想,和同学讨论,说说自己的理由。我们听听其他同学的想法。
生1:空气有质量,因为空气里有氧气,能让我们呼吸,氧气有质量,所以空气有质量。
生2:我认为空气没有质量,它里面虽然有养分,但是养分没有质量,所以空气没有质量。
生3:空气有质量,下雨天风吹到脸上感觉很有力量,风就是空气,所以空气有质量。
生4:我觉得空气没有质量,因为它可以流动,有质量的东西拉开还能流动起来吗?
生5:空气有质量,呼吸的时候能感觉到空气,所以空气有质量。
生6:我认为空气没有质量,因为它看不见也摸不到。
生7:空气有质量,前面知道空气占有空间,那这个空间应该有质量。
生8:空气没有质量,我们不仅抓不到空气,也没办法测量。
师:有的同学认为空气有质量,有的认为没有。我们需要体验感受一下。先密封空气,用什么物体来密封空气呢?
生:可以用自封袋,也可以用气球或者皮球。
师:对。密封后再掂一掂,比较密封空气前后物体的质量。
生1:我感觉变重了。
生2:我感觉没有变重。
生3:我感觉不出来。
师:看来只凭感觉不好判断,我们需要借助工具测量。可以制造一个简单的测量工具——平衡杆,在家里就能做。准备好气球、打气筒、小棍、细线。想一想,怎么用这些材料测量呢?
生:用细绳和小棍做成平衡杆,把两个瘪皮球系在平衡杆上,调节至平衡,再将其中一端的气球充气,看平衡杆是否有变化。
师:非常好。测量过程中要注意什么呢?
生:平衡杆很灵敏,调节两个瘪皮球平衡时要有耐心,气球充气后系的位置与平衡时系的位置要相同。
师:没错。测量过程中我们要观察小棍发生了什么变化,思考为什么会发生这种变化。用细线悬挂好小棒,并调至平衡,小棒两端系上两个气球,并将两个气球调至平衡。把系气球细线的位置做上记号,取下一只气球进行充气。将充好气的气球系在原先平衡的位置,观察小棒的变化。你们观察到了什么变化?
生:平衡杆发生了倾斜,像跷跷板一样,重的一端下降,轻的一端翘起。
师:为什么会发生这种变化呢?
生:本来平衡杆是平衡的,把一端气球充气后,这一端下降,说明这一端质量变重了,充入的空气是有质量的。
