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小学科学四年级下册实验 实验1 液体的热胀冷缩 （第1课：温度计的秘密）液体热胀冷缩实验（一）【实验材料】保温杯（内装热水)、小烧杯（一个装有冷水）、水胀缩实验小瓶（有带塞针剂小瓶、红色水、细饮料管构成，在管外套一个小胶圈，用来标记管内页面高度）、用与上面相同的方法组装的煤油胀缩实验小瓶、酒精胀缩实验小瓶。【实验方法】1、将水胀缩实验装置细管外的小胶圈调至液面位置。首先将小瓶放入热水中，观察关内液面有什么变化，再将小瓶放入冷水，观察管内液面有什么变化。2、学生汇报讨论：发生了什么现象？说明了什么问题？3、做煤、酒精胀缩实验。4、学生汇报讨论。5、根据水、煤油、酒精有热胀冷缩性质，归纳出液体都有热胀冷缩的性质。液体热胀冷缩实验（二）【实验材料】烧瓶（或其他薄玻璃瓶）、细玻璃管、橡皮塞、方座支架（带附件）、酒精灯、有色水（4以上）、石棉网、画有刻度的白板纸、纸胶带等。【实验方法】1、在烧瓶里灌满水，用插有细玻璃管的橡皮塞把瓶口塞紧，液面就会升到玻璃管内。再将白板纸粘贴在玻璃管上，刻度面向学生。2、如图所示，对烧瓶加热，使水温升高，可看到玻璃管中的 水面会上升。停止加热，水温降低，水面就下降。这表明4以上的水具有热胀冷缩的特性。【注意事项】1、因04的水会发生反常膨胀现象，因此演示中水温不应低于4.为节省演示时间，可将烧瓶浸入盛有热（开）水的烧杯中，再用酒精灯对烧杯加热。2、在刚加热时，因烧瓶先受热膨胀，管内水面会略降一点。当烧瓶把热量不断传递给水后，由于水的膨胀系数比玻璃大，水面就不断上升。液体热胀冷缩实验（三）【实验材料】平地烧瓶（或其他薄玻璃瓶）、细玻璃管、橡皮塞、染色酒精（或煤油）、烧杯2只，热水，画有刻度的白板纸、纸胶带等。【实验方法】1、在烧瓶里灌满酒精，用插有细玻璃管的橡皮塞把瓶口塞紧，液面就会升到玻璃管内。再将白板纸粘贴在玻璃管上，刻度面向学生。2、如图所示，将烧瓶放进烧杯并向烧杯内倒入适量的热水，可明显看到玻璃管内酒精的液面不断升高。将烧瓶取出，随着瓶内酒精慢慢冷却，其液面又逐渐降低。这个实验不仅表明了液体热膨胀的规律，而且可用来阐明液体温度计的测温原理。【注意事项】1、因酒精（或煤油）属易燃物品，而且酒精的体胀系数约是水的5倍（煤油的约是4倍），故演示中不能、也不必用酒精灯加热。同时倒入的热水温度也不宜过高，以防酒精沸腾。2、酒精可用墨水（红、蓝）、高锰酸钾或品红容液（煤油则可用红磁漆或烛红染色）。（第2课：自行车为什么爆裂）气体热胀冷缩实验（一）【实验器材】锥形烧瓶、大烧杯、小气球、细线、盛开水的保温瓶。【实验方法】用细线把小气球扎于锥形瓶口（如图）。把锥形瓶放入烧杯后，灌进开水加热，由于瓶内空气受热膨胀，原来垂下的气球就会竖立胀大。把锥形瓶取出，随着瓶内空气冷却收缩，气球又逐渐变小。【注意事项】1、锥形瓶与气球的连接处不能漏气。为使现象明显，可预先向瓶内吹一些气。2、锥形瓶可用开口较小、容量较大的其他薄玻璃瓶代替。如果能找到壁很薄的气球，光靠手掌提供的热量（双手握瓶），也能使气球竖立起来。气体热胀冷缩实验（二）【实验器材】圆底烧瓶、带胶塞的玻璃弯管、红水、烧杯（内有冷水）【实验方法】1、 用玻璃弯管安胶塞的一端蘸取少许红水。2、将胶塞慢慢塞在烧瓶扣上，控制塞进深度，使红水移至适当位置。3、用双手握住烧瓶球形部分，给空气加热。观察出现什么现象。这说明了什么？4、将烧瓶球形部分放入冷水中，观察有什么现象？这说明了什么？5、总结：实验说明空气有什么性质？实验2气体的热胀冷缩【实验材料】锥形瓶、大烧杯、小气球、开水【实验操作】1、把小气球的口套在锥形瓶口并用细线扎紧。2、把锥形瓶放入烧杯后，向烧杯内倒开水。观察气球有什么变化。3、把锥形瓶从烧杯中取出，观察气球有什么变化。【实验现象】原来垂下的气球慢慢胀大竖立起来。把锥形瓶从烧杯中取出后，气球又逐渐变小。【实验结论】气体有热胀冷缩的性质。注意事项1、锥形瓶与气球的连接处不能漏气。2、锥形瓶可用开口较小、容量较大的其他薄壁玻璃瓶代替。 实验3 固体的热胀冷缩（第2课：自行车为什么爆裂）【实验材料】铁架台、固体体胀演示器（金属球、套圈）、酒精灯、盛有冷水的杯子。【实验步骤】1、尝试让金属球穿过套圈。2、把金属球挂在铁架台上，调整好高度。3、用酒精灯（外焰）给金属球加热35分钟。4、（迅速）再次尝试让金属球穿过套圈，观察是否能穿过。5 把加热后的金属球放入冷水中，然后穿过套圈，看是否穿过。【实验现象】金属球加热后就无法穿过套圈了。受冷后则又能穿过。【实验结论】固体有热胀冷缩的性质。注意事项 对金属球加热的时间，师在课前要多做几次，做到心中有数。3、认识岩石采集、观察岩石【实验目的】采集并研究各种各样的岩石。【实验材料】各种各样的岩石、盐酸、滴管、锤子、小刀、铜钥匙、放大镜。【观察、实验步骤】1、请你到旷野、山区或海岸寻找岩石，尽可能多采集些不同种类的岩石。2、用水冲洗并检查每块岩石。摸摸每块岩石，是光滑的还是粗糙的？观察它的棱角，是圆的还是尖的？用刀片、铜钥匙、手指甲刻画每块岩石，测试其硬度大小。每块岩石的颜色又是怎样的？3、观察岩石的内部，用手掰开或者用锤子敲开每块岩石，看一看，岩石的内部有什么东西？岩石内部和外部的颜色是相同的吗？有小沙粒掉下来吗？4、在每块岩石上滴一滴盐酸（注意安全），冒泡吗？【实验现象及分析】岩石名称观察结果花岗岩颜色：花斑（白、肉红色或黄褐、黑）硬度：很硬；结构：块状。遇盐酸：无反应。页岩颜色：花斑红褐色或灰色。硬度：较软；结构：薄层状。遇盐酸：无反应。石灰岩颜色：青灰色或褐色。硬度：较硬；结构：颗粒状。遇盐酸：冒泡。大理岩颜色：纯白色或有花纹。硬度：较软；结构：颗粒状。遇盐酸：冒泡。实验4气温变化对岩石的破坏作用（第6课：岩石的风化）【实验材料】酒精灯、镊子、小块岩石、烧杯、冷水【实验操作】1、用镊子夹住一小块岩石在酒精灯上烧一会，然后立即把它放入冷水中，观察有什么变化。2、反复做几次，观察这块岩石有什么变化。【实验现象】岩石的表面出现裂缝，而且裂缝越来越大，甚至一块块往下掉碎石屑。【实验结论】气温变化会对岩石有破坏作用。实验说明：此实验若用已风化过的页岩，有点裂缝，可节省时间。链接：当岩石受热时，体积膨胀，由于岩石从表面到内部受热程度不一样，因此整块岩石各部分的膨胀程度也就不同；当岩石受冷时，体积收缩，同样，由于从岩石表面到岩石内冷的程度不一样，整块岩石各部分收缩程度也就不同。时间长了，岩石各部分总是涨缩不均，内部结构就会受到破坏，产生裂缝，甚至脱落下碎石屑。实验5土壤成分分析实验（第7课：土壤里有什么）【实验材料】烧杯、玻璃棒、铁架台、酒精灯、滴管、铁盘、玻璃片、一小块土壤【实验操作】1、把土壤放进盛有水的烧杯里，观察有什么现象。2、用玻璃棒搅拌烧杯里的水，然后静置，观察有什么现象。3、用滴管取上层清液锝在玻璃片上，将有水滴的玻璃片放在酒精灯上加热，观察有什么现象。4、把土壤放在铁盘里用活烧，观察有什么现象。闻一闻，有什么气味。【实验现象及结论】1、把土壤放进盛有水的烧杯里，会发现有气泡冒出。说明土壤里有空气。2、搅拌静置后，会发现土壤分层沉降，下层是粗粒的沙，上层是很细的黏土。这说明土壤中含有颗粒较大的沙和很细的黏土。3、烧干水后，发现玻璃片上就会有一些“脏”的痕迹，这说明土壤中含有能溶解于水的物质，如无机盐。4、把土壤放进铁盘里用火烧，发现冒烟，有气味，烧过以后土壤颜色变浅了，说明土壤里含有能燃烧的物质腐殖质。链接：土壤的组成，是由固体、液体和气体三类物质组成的，固体物质包括土壤矿物质、有机质、微生物等，液体物质主要指土壤水分，气体是存在于土壤空隙中的空气。实验6三种土壤保水性对比实验（第8课：土壤的种类）【实验材料】广口瓶3个、漏斗3个、砂质土、粘质土、壤土【实验操作】1、在3个广口瓶口分别放1个漏斗，在漏斗内分别放入一分土壤。2、同时向3个漏斗内倒入同样多的水。【实验现象】砂质土渗水最快，粘质土渗水最慢，壤土渗水适中。【实验结论】砂质土：渗水快，保水性能差；粘质土：渗水慢，保水性能好；壤土：渗水中，保水性能中。注意事项此实验为对比实验，一定保证瓶子的大小相同，三种土壤的多少相同，倒入水的多少相同。实验7光沿直线传播（第11课：认识光）【实验材料】1、三张硬纸卡片（中间带孔）、蜡烛2、纸筒、蜡烛3、烧杯、水、牛奶、激光灯【实验操作】1、将三张卡片放在蜡烛和人眼之间，调整卡片，想办法看到蜡烛的火苗。2、闭上一只眼，用另一只眼通过纸筒看蜡烛，然后在将蜡烛的前端弯折后观察。3、在烧杯中倒上水（为了实验现象更明显，可以在里面加一些牛奶），用激光灯从烧杯的一侧照向另一侧。【实验现象】1、只有当人的眼睛与卡片的三个小孔、蜡烛在一条直线上时，才能看到蜡烛的火苗。2、通过直纸筒可以看到，通过弯纸筒则看不到。3、在烧杯中会看到一条很清晰的笔直的光束。【实验结论】光沿直线传播。说明：学生对“直线”和“四面八方”的认识的误区：相矛盾。教师的措施：1、讲解不同：一个是指线路，一个是指方向。“直线”是就一束光而言，“四面八方”是就整个光源来说的。 2、设计不同的实验并加以比较。 实验8 玩镜子1、平面镜：所成的虚像与物体大小相等，左右相反，像是正立的。物体与虚像到镜面的距离相等。2、球面镜（1）凹面镜当物距小于一倍焦距时，成放大、正立的虚像；当物距大于一倍焦距时，成放大、倒立的实像。（2）凸面镜：只成正立的缩小像。3、三种镜子所反射景物的范围是不一样的，凸面镜的反射范围最大，凹面镜的反射范围最小，平面镜居于凸面镜和凹面镜之间。实验9 光的折射（第13课：筷子“折”了）【实验材料】玻璃杯、水、一枚硬币【实验操作及现象】在空杯内放一枚硬币，移动杯子，使你的眼睛刚好看不到硬币。保持杯子和你的头的位置不变，由另一人慢慢向杯中倒水，现在可以看到硬币了。【实验结论】和筷子折了是一样的道理。由于光从一种物质（水）进入另一种物质（空气）时发生了折射，折射光射入人的眼睛时，在我们的视觉上感觉是杯底的位置升高了一点。也可以用以下实验：把一白色薄纸剪成长等于杯周长、宽等于杯高的长方形，将一半涂黑，并在涂黑处刻一条缝，贴在外壁。让手电筒光通过缝射入杯内，在缝对面做一记号，再加入水，就看到光线发生了偏离；或用激光灯照射一光线，做一记号，不改变等位，前面放入透明物质，再看光线的改变。实验10 制造彩虹（第14课：彩虹的秘密）【实验材料】平面镜、脸盆、水【实验操作及现象】（太阳斜射的时候），把一只盛有清水的脸盆放在门口的阳光下，拿一块长方形镜子，与水面成30度角放进脸盆，这时阳光透过水面正好照到镜面上，再由镜面把阳光透过水面映照在室内白色的碰壁上。这时在墙上会出现一条红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七色光带，跟天空的彩虹一样美丽。链接：彩虹形成的条件是：阳光、小水滴。小水滴起到了三棱镜的作用，它把阳光分解成了七中色光。天空为什么这么蓝【实验材料】玻璃杯、牛奶、滴管、玻璃棒、手电筒、黑纸。【实验步骤】1、 在玻璃杯里注入大半杯水，用滴管滴一滴牛奶，并用玻璃棒将加入牛奶的水搅匀。2、 在黑纸上挖一个孔，拿一只手电筒，用黑纸遮住手电筒的玻璃，使手电筒的光从小孔射出。3、 将黑纸和手电筒紧贴在玻璃杯的侧面看，也就是从光线垂直的方向进行观察，会发现乳白色的溶液变成一片浅白色。【实验分析】空气中有许多微粒无规则地散射着太阳光，加了牛奶的水中也有许多微粒在散射着手电筒的光。而且频率越高的光线，被散射得越厉害。红光的频率较低，蓝光的频率较高。因此。杯中的液体会变成浅蓝色，天空是蓝色的也是同样的道理。变色陀螺【实验材料】白纸板、彩笔、铅笔、剪刀。【制作步骤】1、八把白纸板剪成一个直径为10厘米的圆盘，用彩笔按太阳光谱画出鲜艳的色彩。2、把圆盘贴在用纸板做的半截线轴上，中间插入半截铅笔，让让它旋转。3、这时你会发现，陀螺像中了魔法一样，所有的颜色均消失了不见了，整个圆盘变成了灰白色。【实验分析】圆盘上的色彩和太阳光光谱一致。圆盘旋转时，我们的眼睛在瞬间分别接受了各种色彩，但由于眼睛的视觉暂留效应，不可能跟上如此飞速变化的色彩，所以向大脑传递的信息，就是白色或浅灰色。 三色光的混合【实验材料】直径约10cm的硬纸板、彩笔、针、1米长的细绳。【实验步骤】1、把硬纸板分成相等的三部分，并分别用彩笔按顺序涂成红色、绿色和蓝色。2、在圆心两侧小心的各打两个孔，两孔相距2cm.3、用细绳穿过两个孔，把绳的两端系在一起。4、使盘两边的绳的长度相等了，转动圆盘使绳索绷紧。当圆盘快速旋转时，你看到了什么颜色？【实验分析】红、绿、蓝是光的三原色，他们混合后就会出现白光，当圆盘快速旋转时，由于视觉暂留的效应，就会让三种光混合在一起，成为白色。实验11玩三色陀螺（第15课：飞旋的陀螺）【实验材料】学生已做好的三色陀螺【实验要求】以小组为单位玩三色陀螺，随意组合三种颜色，先记录下陀螺的颜色，再旋转陀螺，看变成了什么颜色。【实验现象】学生根据实验记录汇报【实验结论】两种以上的色彩混合之后，会产生一种新的色彩。链接：色彩的种类不下几千种，我们见到的光的色彩都是由红、绿、蓝三种色光组成的，而这三种色光是不能用其他色光相混产生的。故称为光的三原色。 实验12 测力计的使用（第20课：苹果为什么落地）1、先将测力计的指针调到零刻度处。2、读数时，视线要与指针相平。3、每个测力计都有一定的测量范围，测力计上的最大刻度就是它的最大量程。实验13重力的方向（第20课：苹果为什么落地）【实验材料】铁架台（带漏斗架）、漏斗、锥形瓶、大米粒【实验要求】每人2粒米，分别放进漏斗里，要让米落在锥形瓶中。不准用手拿着锥形瓶，不准捡掉落的大米。全部放完后请坐端正。看哪组米落进锥形瓶中的最多。【实验分析】操作时，一要注意让米粒从漏斗的管的中间下落，最好不碰壁，二要注意要让漏斗的管和锥形瓶的口对准。因为米粒所受到的重力的方向是竖直向下的。【实验结论】地球上或地球附近的任何物体都要受到地球引力的作用，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，重力的方向是向下的。12