师:亲爱的同学们,大家好!今天我们要学习的内容是“给冷水加热”,请同学们做好课前准备。水槽、热水、冷水、烧杯、剪刀、电子秤、可密封的小塑料袋、玻璃瓶、气球皮、橡皮筋、毛巾,都准备好了吗?让我们开启今天的科学之旅。同学们,请看这是什么?
生:一杯加了冰块的冷水。
师:非常正确。想一想,在我们的生活中,要使一杯冷水变成热水,都有哪些方法呢?
生:可以用火加热。
生:能用微波炉、热水器、饮水机来加热。
生:还能把冷水放到太阳下晒热,或者放进热水盆中。
师:大家的生活经验真丰富,想出了这么多种办法。那么,水在变热的过程中发生了什么变化呢?今天我们就来探究给冷水加热过程中的奥秘。首先,我们来做一个简单的小实验——给塑料袋里的冷水加热。请看实验步骤:
第一步,用可密封的小塑料袋装一些冷水,为便于观察,可以在水里加一点颜料。老师这里加了一点蓝色颜料,这样看起来更清楚。
第二步,装好冷水后,把它浸没在热水中,注意不要被热水烫伤。我们可以用筷子夹住冷水袋,浸没在热水中,然后松开,仔细观察水袋的变化。下面,实验开始,大家看看老师是怎么做的。
(老师将一袋冷水放入热水中)
师:仔细观察水袋的变化,你们看到了什么现象?
生:水袋下沉了。
师:继续观察水袋的变化。为节省课堂时间,老师将视频加快20倍播放。咦,神奇的现象发生了,大家发现了什么?
生:水袋浮起来了!
师:这是怎么回事呢?我们把加热了的水袋从热水中取出,再把它浸没在冷水里,看看又会怎样。加热了的水袋在冷水中是沉还是浮呢?
生:水袋浮在了冷水里。
师:刚才我们将冷水袋放入热水中,发现它先沉后浮;将加热后的水袋放入冷水中,它浮在冷水里。这是为什么呢?袋中的水在变热的过程中发生了什么变化呢?请同学们回忆一下,在第一单元我们学过影响物体沉浮的因素有哪些,还记得吗?
生:物体的重量和体积大小同时影响着它的沉浮。
师:结合这个知识点,想一想水在变热的过程中发生了什么变化呢?把你们的预测写下来,说一说。
生:我认为水在变热的过程中,如果重量发生变化,它的沉浮也可能发生变化。
生:我觉得水在变热的过程中,如果体积大小发生变化,它的沉浮也可能发生变化。
师:那究竟谁说得对呢?下面就让我们一起来研究给冷水加热的过程中,到底是重量发生了变化,还是体积发生了变化。
我们先来确定选用什么样的方式加热冷水,哪种方式既简单又方便呢?
生:可以将冷水放入热水中加热。
师:非常好。那如何判断水变热后重量是否发生变化呢?
生:可以称凉水变热前后的重量,比较一下就知道了。
师:用什么方法来称量呢?
生:可以借助托盘天平或者电子秤。
师:那如何判断水变热后体积是否发生变化呢?体积的变化不太好观察,大家有什么好方法放大实验现象吗?结合老师让大家准备的实验材料——玻璃瓶、气球皮、橡皮筋和剪刀,想一想该怎么做?
生:剪一小块气球皮放到一边备用,在玻璃瓶里装满冷水,用剪好的气球皮蒙住试管口,用橡皮筋扎紧,让水不会从瓶口漏出来。这两个步骤在水中进行,防止空气进入玻璃瓶干扰实验结果,还要记得将玻璃瓶外多余的水擦去,之后就可以放入热水中加热了。
师:非常棒!注意观察气球皮发生了什么变化,如果气球皮鼓起来说明了什么?
生:说明水的体积变大了。
师:气球皮如果凹下去又说明了什么?
生:说明水的体积变小了。
