教科版五年级下册科学实验指导

五年级下册教材：

（十五）观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮

实验目的：学会用切分的叠加物体的方法研究沉浮变化，知道同种材料构成的物体，改变它的重量和体积，沉浮状况不改变。

实验材料：水槽25个、橡皮25块、胡萝卜、白萝卜、苹果各5个、回形针25盒、3块大小相同的小木块25组、小刀25把

实验分析：

人们对浮沉现象的关注已经有几千年了。表面上看是一些物体在液体中上浮而另一些物体下沉，实际上涉及了许多变量。这些变量包括物体的体积、重量和液体的密度，归根结底，物体在液体中的沉浮与它排开的液体的重量有关(阿基米德定律)。有许多人试图去寻找一个简单的规则来解释这个现象，如他们通常说:“重的物体下沉，轻的物体上浮”，这些不精确的概念同样存在于学生的认识中。学生很容易把沉浮的原因归结为物体的轻重和大小。鉴于此，教科书特地安排了同一种材料构成的物体，改变他们的重量和体积大小，沉浮状况不变的内容，从而纠正学生一些错误的前概念。

实验操作步骤如下：

1.把橡皮和胡萝卜分别切成二分之一大、四分之一大、八分之一大，直到切得更小，放入水中观察沉浮情况；

2.把回形针两枚或者是更多枚穿在一起放入水中，观察沉浮情况；再把同样大的小木块三个、四个甚至是更多的木块粘在一起，放入水中观察沉浮情况。

通过橡皮和萝卜的实验，学生会初步明白，同种材料构成的物体，把它们的体积变小，它们在水中的沉浮状况是不变的。同样，做回形针和木块的实验是对前一部分的逆向思考。通过实验学生会明白，同种材料构成的物体，把它们的体积增大，它们的沉浮状况也不会改变。

把这两个实验连起来观察，学生能够得出这样的结论:同种材料构成的物体，改变它们的体积大小，在水中的沉浮是不会改变的。可见，这部分内容隐含着材料本身的质地(物质的密度)与物体在水中的沉浮有关系的道理。

注意事项：

1.实验前要提醒学生，把物体放入水中是轻轻的从水面放入水里，而不是把物体扔进水中，也不是放在水面上；

2.胡萝卜不能浮在水面上，可用苹果或白萝卜等可以浮在水面上的物体替代。

3.在切分橡皮和胡萝卜时应注意安全，同时也要注意保护桌面。

（十六）沉浮与什么因素有关

实验目的：用控制变量的科学方法探索物体沉浮的原因，知道物体的沉浮与自身的重量和体积都有关。

实验材料：水槽25个、相同体积不同重量的球25套、相同重量不同体积的立方体25套、带盖小瓶子、水、滴管

实验分析：

本课延续上一课的研究内容，继续探索物体在水中的沉浮与哪些因素有关。学生已经知道，同一种材料构成的物体，改变自身的重量和体积，在水中沉浮的情况不变。但是根据经验和预测，学生们仍然会认为物体的沉浮会与它们的重量和体积有关。但是当我们对这些物体进行比较时，为什么看不出它们的轻重、体积大小与沉浮之间的关系呢？希望引导学生讨论猜测:可能是重量和体积在同时影响物体的沉浮，从而顺利地引出控制一个因素(变量)，研究另一个因素(变量)作用的活动。同时，教科书以介绍科学家常用的方法，出示变量控制的研究方法。

操作步骤如下：

1.把一组大小相同的球按轻重顺序排列在桌上，推测他们在水中的沉浮，再放进水里观察；

2.把一组轻重相同的立方体物体按体积大小顺序排列在桌上，推测他们在水中的沉浮，再放进水里观察。

通过对实验的观察，学生不难看出：不同材料构成的物体，在体积相同的情况下，重的物体容易沉，轻的物体容易浮;在重量相同的情况下，体积小的物体容易沉，体积大的容易浮。这就是学生所能理解的重量与体积对沉浮的影响。到此为止，学生对物体重量、体积与沉浮的关系有了更进一步的认识，向科学概念迈进了一步。如果再进一步，希望学生感受到“体积大、重量小的物体容易浮;体积小、重量大的物体很容易沉。这样，学生科学概念的发展更加深人。

最后用小瓶子继续研究沉浮规律。

这项活动，可以让学生独立完成，教师只要提出任务即可。选择的空瓶子要能够浮在水面上，然后给学生提供滴管，让学生找到加多少水，小瓶子就开始下沉的临界线，标注记号。最后让学生讨论:在这个活动中，我们明白了什么。从而强化物体的体积不变，重量增加，沉浮会发生改变的结论。

再跟前面的实验结合起来，整理不同材料构成的物体在水中的沉浮规律。

注意事项：这个实验在操作上没有什么难点，关键是材料的准备，大小相同轻重不同的球可用乒乓球制作，方法是：准备5个乒乓球，一个是完整的，其他四个各弄一个小孔，注入不同量的金属锌粒或其它可代替的重物，然后封孔即可。此实验还可以利用沉浮实验盒里的不同材料做的一样大的小桶来替代，效果较好。

轻重相同大小不同的正方体也可以自制，用数学仪器里的厘米立方体拼成大小不同的正方体，在小正方体里加入重物使其和大正方体的重量相同即可。

（十七）观察橡皮泥的沉浮

实验目的：知道改变橡皮泥的形状，重量没有变，体积也没有变，它的沉浮状况不会发生改变。

实验材料：水槽1个、橡皮泥若干、刻度杯1只

实验分析：

本课由三个部分组成。第一部分是“观察实心橡皮泥的沉浮”;第二部分是“让橡皮泥浮在水面上”;第三部分是“测量橡皮泥排开的水量，探索橡皮泥上浮的原因”。观察实心橡皮泥的沉浮只是为研究后面两个实验的一个铺垫性的活动。

操作步骤：

1.把一块橡皮泥做成不同的实心形状，放入水中，观察他的沉浮；

2.再改变橡皮泥的形状，使它浮在水面上。

3.比较实心形状和能浮形状橡皮泥的排开水量。

注意事项：

1.教材要求这个实验只能用一块橡皮泥来做，但在实际教学中，我们发现这样做会占用很多时间，而且橡皮泥放入水中再拿出来就很难再捏成其他形状，所以在教学中，我们可以在课前利用天平称出几块重量相同的橡皮泥，再捏成不同的形状，便可直接进行实验了。

2.橡皮泥要多加挑选，选择放在水中不会化掉的橡皮泥做实验。

3.测橡皮泥的排开的水量时要用刻度较精细的刻度杯来做实验。

（十八）测量泡沫塑料块受到的浮力

实验目的：学会用弹簧秤测量泡沫塑料块在水中受到的浮力。

实验材料：弹簧秤25个、泡沫塑料块25块、底部带小滑轮的精确刻度杯25个、细线25根

实验分析：当学生把一块泡沫塑料块压人水中，感受了浮力之后，教师要告诉学生:当泡沫块静止浮在水面时，它受到的浮力等于它受到的重力，且方向相反。这个浮力有多大?这是学生很自然产生的问题。要知道重力有多大，可以用测力计测量，同样道理，浮力有多大，也可以用测力计测量，关键是怎样测量泡沫塑料块的浮力，这是一个测量中遇到的难题。在此教师要引导学生进行讨论，思考出测量泡沫塑料块受到浮力大小的方法。

1.用弹簧秤测出泡沫塑料块在空气中的重力；

2.在杯子底部装上一个小滑轮或者一个小钩子，再利用一根细线绕过钩子，一端系住泡沫塑料块，一端挂在弹簧秤上的钩子，匀速上提测出拉力的大小；

3.计算：泡沫塑料块的浮力=重力+拉力。

学生掌握了测量方法之后，教科书提出了测量泡沫塑料块三种状况下的浮力大小:小部分浸人水中、大部分浸人水中和全部浸人水中。目的是找到泡沫塑料块受到的浮力大小与浸人水中的体积之间的关系，即体现物体排开水的体积越大，受到的浮力也越大的规律。

注意事项：

1.拉线时，弹簧秤最好能接近垂直，如果歪斜的话，有可能出现较大的误差。

2.杯子底部的小滑轮或钩子可用钩码代替，只要在加水前用胶将钩码粘在杯子底部即可。

3.测泡沫塑料块浸入水中时排开的水量可利用精确刻度杯来完成。

（十九）下沉的物体受到水的浮力的大小

实验目的：学会用弹簧秤测量下沉的物体受到的浮力，找出下沉物体在水中受到的浮力大小的规律。

实验材料：弹簧秤25个、钩码25个、精确刻度杯25个、石块25块、细线25根

实验分析：

学生对浮在水面上的物体受到水的浮力，比较容易理解。对沉人水中的物体是否受到水的浮力，没有把握。本课引导学生继续探索浮力与物体沉浮之间的关系。通过测量下沉的物体受到的浮力大小，引导学生发现，下沉的物体受到的浮力大小与浸人水中的体积有关，这与前一节课的内容联系起来，可以形成完整的概念:物体在水中受到的浮力大小，与物体浸人水中的体积(排开的水量)有关，浸人水中的体积越大，受到的浮力也就越大。如何测量下沉物体受到的浮力大小呢，方法如下

1.用弹簧秤测量钩码在空气中受到的重力（重量）；

2.测量钩码分别浸入水中不同位置时对弹簧秤的拉力；

3.计算：钩码受到的浮力=重力-拉力。

4.换用石块来做上面的实验。

注意事项：

1.测石块浸入水中所受浮力时，要把石块用细线系住再挂在弹簧秤的钩子上；

2.石块的表面不能太光滑，否则细线会容易滑落。

（二十）液滴加热的实验

实验目的：通过加热液滴来探索未知液体的性质，学会给液滴加热的技能。

实验材料：酒精灯25个、木夹子50个、小铁片50片、滴管50个、浓盐水、清水

实验分析：教学时教师首先要向学生演示把同一个马铃薯分别放人装有盐水和清水的水杯中。结果马铃薯在清水的杯子里沉，放人另一杯液体中的马铃薯浮。这个现象，学生事先并不知道这两个杯里的水是不同的，这个实验的目的就是为区分两钟不知名的液体而设计的。怎样比较两种液体的区别?教科书提供了“液滴加热”的观察实验。方法是：用2个滴管分别从清水和盐水中各取一滴液体，滴在铁片上，在酒精灯火焰上加热，观察比较液滴变干后留下的痕迹。

注意事项：

1.实验用的铁片可以用清洗干净的易拉罐的铝皮替代，酒精灯可用蜡烛替代；

2.实验用的清水最好用纯净水来做，因为自来水和矿泉水中含有矿物质，加热后会留下白色痕迹，影响实验的效果。

3.正确使用酒精灯，实验中要注意安全。

（二十一）调制一杯使马铃薯浮起来的液体

实验目的：通过实验知道液体的性质可以改变物体的沉浮；一定浓度的液体才能改变物体的沉浮；这样的液体有很多。

实验材料：烧杯50个、搅拌小棒25根、食盐1000克、白糖1000克、冷热水、马铃薯 实验分析：通过“液滴加热”实验，学生已经发现液体中含有溶解的物质后，肯定会想到，是不是只要水中溶解了物质就能够使马铃薯浮起来呢？因势利导，教师要指导学生来调制一杯盐水试试。

调制方法：在烧杯中加入100毫升的水，用小勺往杯子里一次次加盐，用小棒搅拌，待食盐溶解后，放入马铃薯检验是否浮起来，作好记录，直到马铃薯浮起来为止。用同样的方法再调制一杯糖水（或味精）进行检验。

注意事项：

1.不要把食盐一次全部倒入水中，否则就探索不到液体浓度与马铃薯沉浮的关系了；

2.如果没有小块的马铃薯，可以把马铃薯切成小块来做实验，马铃薯可以一直放在杯中，加盐后搅拌，直到看到马铃薯浮起来为止；

3.调制糖水时可用适当的热水以加快糖的溶解速度。

（二十二）同体积的马铃薯、清水和浓盐水的轻重比较

实验目的：通过比较同体积的马铃薯、清水和浓盐水的轻重，探索马铃薯沉浮的原因。 实验材料：马铃薯1个、清水和浓盐水各1杯、量筒1个、天平1个、刻度杯一个 实验方法：

1.利用刻度杯测出马铃薯的体积；

2.利用量筒量出与马铃薯同体积的清水和浓盐水；

3.用天平分别测出同体积的马铃薯、清水和浓盐水的重量。

注意事项：

1.利用刻度杯测出的体积数是否与量筒所显示的刻度相同，教师要做到心中有数，如果不相同应以量筒上的刻度为准；

2.体积相同的马铃薯、清水和浓盐水的重量差异很小，凭手掂的感觉是不能准确地比较出来的，所以用天平测量；

3.测量清水和浓盐水的重量时别忘了减掉杯子的重量。

（二十三）给冷水加热

实验目的：通过实验知道水受热以后体积增大，而重量不变。

实验材料：可密封的小塑料袋2个、水槽2个、热水、冷水、天平25个、试管25支、试管夹25个、气球皮25个、剪刀25把、橡皮筋25个、酒精灯25个、火柴25盒

实验方法：

实验一：利用塑料袋给冷水加热

1.在密封的小塑料袋里装满冷水，然后浸入热水盆里，观察，开始冷水袋是沉的，过一会冷水袋慢慢上浮，说明袋里的冷水已受热变成热水。

2.把这一小袋加热了的水放在冷水里，观察它是浮的。

实验二：利用试管给冷水加热

这个实验是为了验证热水在冷水中上浮的原因是否和重量变化有关而设计的。

1.把试管完全浸入水中，然后在水中用气球皮把试管口蒙住扎紧；

2.将试管表面擦干，用天平称出它的重量；

3.用试管夹夹住装满水的试管后，放到酒精灯火焰上加热。

4.将加热后的试管再放到天平上，重量是不变的，而试管口处的气球皮向上凸起，说明体积发生变化。

注意事项：

1.试管内一定要装满水，不能留有空气。

2.试管夹要加在距试管口三分之一处的位置。

3.加热时让试管先均匀受热，在固定一个位置加热。

4.注意观察试管口处气球皮的变化，如果已经凸起就应停止加热。

（二十四）液体的热胀冷缩

实验目的：通过实验认识很多液体具有热胀冷缩的性质。

实验材料：平底烧瓶25个、玻璃管25根、橡皮塞25个 、打孔器25个、高锰酸钾、热水、冷水、少量醋、酱油、食用油等不同液体、小药瓶、吸管

实验方法：

1.在平地烧瓶中装满红色的水，将插有玻璃细管的胶塞安装到烧瓶口处

2.把安装好的烧瓶分别放进热水和冷水中，观察玻璃细管内液柱的变化，每隔一段时间做一次记录。

3.换用其他液体做上面的实验。

注意事项：

1.烧瓶口处的安装要严实，不能漏水

2.把安装好的烧瓶放进热水中，如果水不是很热的话，效果不明显，可用浇热水的办法进行实验，效果会更好。

3.同样的实验装置可用小药瓶插吸管的方法来替代。

（二十五）空气的热胀冷缩

实验目的：用多种方法观察空气的热胀冷缩现象。

实验材料：烧瓶25个、L型玻璃管25根、滴管25个、热水、常温水、冰水、锥形瓶25个、气球25个、软塑料瓶

实验方法：

方法一：通过容器的鼓凹来发现看不见的空气体积的变化。这种方法使用于软塑料瓶、软包装饮料盒及易拉罐；

方法二：借助其他能鼓凹的物体来发现，如可在烧瓶口上套小气球；

方法三：用红墨水封口的液体热胀冷缩装置，观察烧瓶受热或受冷时墨水的移动情况。 注意：教学时可以尽可能地放手让学生大胆设想，寻找更多的方法，只要有条件办到，都不妨实践一番，以获得更多的直观经验和成功带来的喜悦。

（二十六）金属的热胀冷缩

实验目的：观察金属固体体积变化现象，知道很多金属具有热胀冷缩的性质。

实验材料：酒精灯25个、火柴25个、铜球热胀冷缩演示器25套、烧杯25个、水、30厘米长钢丝条25条、刻度尺25把、做支架用的木块25块

实验方法：

方法一：观察铜球的热胀冷缩

1.将铜球通过铜环；2.用酒精灯加热铜球；3.加热后的铜球不能通过铜环；4.将铜球放入水中冷却；5.冷却后的铜球又能通过铜环了。

方法二：观察钢条的热胀冷缩

用一段30厘米左右长的钢条做一个桥的模型，钢条一端固定一根大头针，另一端用酒精灯加热，当大头针发生倾斜则说明钢条“膨胀”了。

方法三：在一块木板上水平并排钉两颗小钉子，两钉间的距离接近等于金属圆片的直径，让金属圆片平贴着木板下滑，正好能通过两钉间的空隙，然后把金属圆片加热，观察加热后的金属圆片是否还能同样通过两钉间的空隙。如果不能，说明金属片加热后膨胀了。

方法四：将要加热的金属条连接到简单电路中，加热后电路联通，小灯泡发光（或警报器报警），停止加热后，电路切断，小灯泡不亮（警报器停止报警）。

方法五：将大小相同的两个金属圆环其中的一个加热，套在另一个金属圆环上，冷却后两个金属圆环会牢牢的套在一起，很难分开。

注意事项：

1.注意使用酒精灯的安全；

2.禁止触摸加热后的金属，以避免烫伤皮肤。

（二十七）热是怎样传递的

实验目的：通过实验观察热传导的过程和方向，知道热总会从温度较高的一端（物体）传递到温度较低的一端（物体）。

实验材料：铁架台25个、铁丝（铜条）25根、火柴25盒、直径10厘米金属圆片50片、酒精灯25个、蜡烛油、凡士林、

实验方法：

方法一：观察热在金属条中的传递

在一段铁丝上每隔一定距离用蜡粘上一根火柴，将铁丝固定在铁架台上，火柴都向下悬挂，用酒精灯给铁丝的一端加热。观察哪端的火柴先掉下来。

方法二：观察热在金属片中的传递

在涂有蜡的金属圆片的中心加热，观察蜡的融化情况，推测热的传递方向和过程。在同样涂有蜡的金属圆片边缘的一个点上加热，观察蜡的融化情况，推测热的传递方向和过程。

注意事项：

1.在第一个实验中，铁丝可以用热学实验盒中的铜棒来代替；蜡可以用凡士林来代替，但要注意涂抹均匀，否则火柴会由于凡士林涂抹过多而不能按顺序依次掉落。

2.第二个实验中的金属圆片边缘最好是向上翘一些的，这样蜡溶化后不会洒落。

3.注意安全，加热后的金属物不要用手触摸。

（二十八）传热比赛

实验目的：观察比较铜铁铝三种金属材料的导热性能。

实验材料：酒精灯25个、蜡烛油（或凡士林）、火柴25盒、铜铁铝金属导热性能演示器25个

实验方法：在铜铁铝三种金属棒上每隔一段距离用蜡向上粘上一根火柴，然后在另一端同时给三种金属棒加热，观察那个金属棒上的火柴会先掉下来。

注意事项：这是个对比实验，要求对实验材料的准备要严格，即金属棒的长短、粗细要相同，加热的位置距火柴的远近要相同，且要同时加热。

（二十九）滴漏实验

实验目的：初步了解和认识利用滴漏计时的原理。

实验材料：能容纳300毫升水的塑料瓶子25个、量筒（10~300ml）25个、签字笔25支、铁钉或大头针25个、大烧杯25个、秒表25个

实验方法：

1.把一个透明塑料饮料瓶去掉底部，倒过来盛水，在瓶盖上扎一个小孔，让水可以从小孔中缓慢流出，用玻璃量筒接住从瓶中漏出的水；

2.在瓶子中装300毫升水，观察并记录从瓶中漏出100毫升水需要的时间，重复观察几次，看所需时间是否相同；

3.用同样的方法分别测出漏出10毫升、50毫升和全部300毫升水所需要的时间。

注意事项：

实验中的透明塑料瓶应尽可能选择细长的圆筒形瓶子，瓶盖上扎的小孔以直径2毫米左右为宜，让水呈线状细流缓缓流出。

（三十）摆的研究

实验目的：认识摆的摆动快慢与摆绳的长度有关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。

实验材料：铁架台1个、摆绳（棉绳）、钩码1盒、20厘米、30厘米木条各1个、锯条（30cm）1个、圆形磁铁1个、秒表1个、长短不同的木块2块

实验方法：

1.改变摆锤重量的实验

把细绳固定在挂钩上，下端挂一摆锤，让摆小幅度自由摆动，观察摆在15秒内摆动的次数；接着增加摆锤的重量，使摆锤重量是原来的两倍、三倍，但绳长不变，分别测出摆在15秒内摆动的次数。

2.改变摆绳长度的实验

不改变摆锤的重量，把绳长增加到原来的两倍，同样观察摆在15秒内摆动的次数。 注意事项：

1.在改变摆锤重量的实验中，只能改变摆锤的轻重，但不能改变摆长。如果为了增加摆锤的重量而改变摆锤的大小与长短，结果是改变了摆长，造成测量数据的不准确。

2.摆动的幅度虽然不是影响摆动频率的因素，但在操作中要注意控制摆幅不要太大，影响摆动的方向。

3.关于摆的研究，在第7课研究摆长是怎样影响摆动次数的实验中，30厘米长的木条可以用等长的锯条代替，金属圆片用一块磁铁代替，这样可以很方便的改变磁铁在锯条上的位置，即改变摆长。