物体的热胀冷缩

物体的热胀冷缩

教学过程：
师：首先，我想问问你们喜欢科学课程吗？为什么？
生：喜欢！因为在科学课上，我们可以自己动手做很多实验。
生：我也喜欢！因为科学课上尽是些我们感兴趣的问题。
生：因为科学课能使我们明白很多生活中的一些问题是怎么回事。
生：因为在科学课上我们可以开动脑筋搞一些小研究。
师：同学们说的对。科学就在我们身边，今天老师要和同学们合作探究一个科学问题，请同学们看两个日常生活中常见的现象。
（看录像： 1．在煤气灶上烧一满壶水，水还没有烧开，壶中的水就直往外溢。2．水泥马路是由许多水泥块拼成的，水泥块间留有缝隙。）
师：同学们见过这两个现象吗？
生：见过！
师：你知道为什么吗？
生：马路间的缝隙是为了方便雨天向地下渗水的；壶中的水往外溢，是因为水一加热快烧开时，壶里的热气就会越来越多，就把水挤出来了。
生：我不同意他的意见，马路间的缝隙并不大，用它来排水不大现实。我想马路间留有缝隙是为了防止天气太热，车子太多时，由于马路太热而容易走形的问题。
生：我觉得是热胀冷缩的问题。
（还有一部分同学不会回答）
师：是不是像你们猜想的那样呢？我们得像科学家那样去寻找证据，通常我们用什么方法来收集证据呢？
生：摆事实，举例子。
生：做实验！
师：那好，这节课，我们就利用现有的条件来做一个实验。
（展示各组均有的实验装置──固体金属球、金属环、支架、摄子）
师：和老师一起试一试金属球能不能通过金属环？
（师生共同操作：有的用摄子挟住金属球从金属环的上方开始向下通过金属环；有的用摄子挟住金属球，然后用金属环去套金属球；……）
生：老师我们组用金属环去套金属球，过去了。
生：我们把金属球吊在支架上，然后用金属环去套金属球，从上到下来回都能通过。
生：我们先把金属环固定在支架上，用摄子夹住金属球从金属环的上方开始向下通过金属环，也可以从下向上通过金属环。
师：大家开动脑筋想一想，有什么办法使金属球不能通过金属环？看哪组想的办法多，想的办法妙？
（小组讨论）
分组汇报：
生：将金属球上粘一层东西，它的个儿大了就不能通过金属环了。
生：我们可以用热水烫，或者用火烧金属球，这样它可能就不能通过金属环了。
生：我们组也同意用加热的方法。
师：那好，今天，老师先给同学们介绍一种为物体加热的器具──酒精灯。观察它有几部分组成？
生：有玻璃瓶子，有灯芯，有酒精。
（师演示课件酒精灯的构成，火焰的分层）
师：因为外焰的温度最高，我们通常使用外焰给物体加热。因为酒精灯里装有易燃的酒精，所以我们必须掌握正确的使用方法，老师示范一次，同学们认真观察，一会儿比一比哪组操作方法最规范。实验前老师提两点要求：一是安全问题，金属球烧了一会儿后就会很热，小心别用手触摸；二是合作问题，组长分好工，使实验有序进行并做好记录。
（生实验，师巡视……）
有的学生用摄子夹住金属球，在酒精灯的上方只给金属球的底部加热。（较慢）
有的学生用摄子夹住金属球，在酒精灯的外焰处不停地转动金属球，使它均匀受热。（快）
有的学生用热开水。他们把金属球很快地放入烧杯中。（慢，教师要注意开水保温。）
师：哪组实验成功了？
生：我们组！
生：我们组！
师：如果再想让金属球穿过金属环怎么办？
（小组讨论并实验）
汇报：
生：我们组想让金属球降温，把它放在凉水里，然后再从金属环中通过，结果成功了！
生：我们组没有让金属球降温 ，而是又把金属环加热，结果也成功了！
师：金属球能通过和不能通过金属环，分别是为什么？你觉得是什么在发生变化？
生：我们组让铁环受热以后，金属球就能通过铁环，这说明铁环受热膨胀了。
生：是因为金属球受热了，个儿就大了，遇到冷，个儿又缩回去了。
师：你们说的“个儿”，我们叫它“体积”（板书）。那么这个体积是怎么变化的？我们一同来看一看（课件展示金属球受热膨胀遇冷收缩的情景）
……
师：金属球受热体积膨胀了，遇冷体积收缩，那么其它物体如我手中的液体是不是跟金属球一样也有这样的现象呢？
生：可能有。
生：应该有吧。
生：也有可能不一样。
师：同学们观察老师准备的材料。（教师为各组准备了或同或异的液体，分别装在小椎形瓶里，用胶塞堵住并插入细玻璃管）能不能想办法设计实验来验证你的假设？（小组内合作，充分讨论方案。）
师：说说你们是怎么设计的，为什么要这样设计？
生：我们想把瓶子放在盛有热水的烧杯里，看看玻璃管的液柱会不会上升，然后再把它放入冷水中看看液柱会不会下降。
生：我们想继续使用酒精灯为烧瓶加热，看看液柱会不会升高，再把它放在冷水里降温，看看液柱会不会下降。如果它受热上升，遇冷下降，就说明液体也和金属球一样热胀冷缩。
师：你怎么样才能知道玻璃管内的液柱是上升还是下升了呢？
生：（学生沉默）我们在原来的液柱上系上细线或是画上一道作为标记。
师：太好了，你们试一试。
（生动手操作后汇报实验现象）
师：说一说造成这种现象的原因是什么？
生：因为瓶内液体受热后，水变多了瓶里的空间盛不下了，于是顺着玻璃管升上来了，当温度一低，瓶里的水少了，玻璃管内的液柱就下降了。
生：不对！水并没有增加或减少，是水受热膨胀，遇冷收缩了。
师：是什么在变？怎么变的？
生：（沉默不语）
（课件展示：液体受热遇冷后体积的变化。）
师： 由以上众多实验，整理“实验记录──我们的发现”，看看你从中发现了什么？有什么规律？把你们的发现填写在“我们的发现”栏目中。
（投影学生的记录，进行交流研讨。）
生：我们发现固体金属球，液体酱油、醋、食油、酒精等都受热膨胀，遇冷收缩。
生：我们组发现固体液体都有热胀冷缩的现象。
生：老师，我们组还发现刚把盛醋的烧瓶放在热水中时，它并不上升，好象还要下降，一会儿，液柱马上就升起来了。
生：老师，我们组还发现，在这些液体中，有的上升得快，有的上升得慢。
生：老师，我们还发现，水温可以影响液柱上升、下降的速度。
……
师：同学们都发现了液体和固体都有受热体积膨胀，遇冷体积收缩的现象，此外，还有许多同学发现了很多其他现象，有兴趣的同学还可以继续研究其中的奥秘。现在请同学们再来解释开始上课时，老师给同学们看的那两个例子到底是怎么回事？
生：这回我知道了，是物体有受热膨胀，遇冷收缩的性质，因此，马路间的缝隙防止了马路受热膨胀变形；水烧开外溢是因为水受热体积膨胀引起的。
师：你还见过日常生活中哪些物体热胀冷缩的现象？
生：冬天凉玻璃杯倒入热水后，杯子会炸开。
生：人的血管也会受热膨胀，遇冷收缩。
生：老师，并不是所有的物体都受热膨胀遇冷收缩，零至四摄氏度的水则不然，这是我从书中看到的。
师：这位同学向我们提出的这一特例很好，以上我们研究的是在一般情况下液体和固体的特点（板书），下面老师让同学们看一些不常见的物体的热胀冷缩的现象，同学们想想其中的原因。
录像：
（1）工人师傅套轮箍。
（2）大桥的一端架在滚子上，另一端固定。
（3）铁轨间留有空隙。
（4）野外的电线为什么夏天松驰，到了冬天就拉直了。
（生结合所学一一回答）
师：（展示实验装置：—根铜线受热后点亮小电珠的电路装置。其中把连接小电珠的一段导线用铜线代替，并把小电珠固定微离铜线，待铜线受热膨胀接通小电珠，使其发光。）
同学们认真观察，装置里有什么？利用今天学的知识想一想，如何使小灯泡亮起来。
（生实验后汇报原理）
生：是因为铜线受热后体积变大，铜线变长后与小灯炮的灯口接触了，连成了一个电路，于是小灯炮被点亮了。
师：回去后利用已有的知识进行小创新，小发明制作。还可以留心观察一些与物体热胀冷缩有关的现象，多问几个为什么？继续研究。

物体的热胀冷缩（一）课堂实录
教学过程：
师：首先，我想问问你们喜欢科学课程吗？为什么？
生：喜欢！因为在科学课上，我们可以自己动手做很多实验。
生：我也喜欢！因为科学课上尽是些我们感兴趣的问题。
生：因为科学课能使我们明白很多生活中的一些问题是怎么回事。
生：因为在科学课上我们可以开动脑筋搞一些小研究。
师：同学们说的对。科学就在我们身边，今天老师要和同学们合作探究一个科学问题，请同学们看两个日常生活中常见的现象。
（看录像： 1．在煤气灶上烧一满壶水，水还没有烧开，壶中的水就直往外溢。2．水泥马路是由许多水泥块拼成的，水泥块间留有缝隙。）
师：同学们见过这两个现象吗？
生：见过！
师：你知道为什么吗？
生：马路间的缝隙是为了方便雨天向地下渗水的；壶中的水往外溢，是因为水一加热快烧开时，壶里的热气就会越来越多，就把水挤出来了。
生：我不同意他的意见，马路间的缝隙并不大，用它来排水不大现实。我想马路间留有缝隙是为了防止天气太热，车子太多时，由于马路太热而容易走形的问题。
生：我觉得是热胀冷缩的问题。
（还有一部分同学不会回答）
师：是不是像你们猜想的那样呢？我们得像科学家那样去寻找证据，通常我们用什么方法来收集证据呢？
生：摆事实，举例子。
生：做实验！
师：那好，这节课，我们就利用现有的条件来做一个实验。
（展示各组均有的实验装置──固体金属球、金属环、支架、摄子）
师：和老师一起试一试金属球能不能通过金属环？
（师生共同操作：有的用摄子挟住金属球从金属环的上方开始向下通过金属环；有的用摄子挟住金属球，然后用金属环去套金属球；……）
生：老师我们组用金属环去套金属球，过去了。
生：我们把金属球吊在支架上，然后用金属环去套金属球，从上到下来回都能通过。
生：我们先把金属环固定在支架上，用摄子夹住金属球从金属环的上方开始向下通过金属环，也可以从下向上通过金属环。
师：大家开动脑筋想一想，有什么办法使金属球不能通过金属环？看哪组想的办法多，想的办法妙？
（小组讨论）
分组汇报：
生：将金属球上粘一层东西，它的个儿大了就不能通过金属环了。
生：我们可以用热水烫，或者用火烧金属球，这样它可能就不能通过金属环了。
生：我们组也同意用加热的方法。
师：那好，今天，老师先给同学们介绍一种为物体加热的器具──酒精灯。观察它有几部分组成？
生：有玻璃瓶子，有灯芯，有酒精。
（师演示课件酒精灯的构成，火焰的分层）
师：因为外焰的温度最高，我们通常使用外焰给物体加热。因为酒精灯里装有易燃的酒精，所以我们必须掌握正确的使用方法，老师示范一次，同学们认真观察，一会儿比一比哪组操作方法最规范。实验前老师提两点要求：一是安全问题，金属球烧了一会儿后就会很热，小心别用手触摸；二是合作问题，组长分好工，使实验有序进行并做好记录。
（生实验，师巡视……）
有的学生用摄子夹住金属球，在酒精灯的上方只给金属球的底部加热。（较慢）
有的学生用摄子夹住金属球，在酒精灯的外焰处不停地转动金属球，使它均匀受热。（快）
有的学生用热开水。他们把金属球很快地放入烧杯中。（慢，教师要注意开水保温。）
师：哪组实验成功了？
生：我们组！
生：我们组！
师：如果再想让金属球穿过金属环怎么办？
（小组讨论并实验）
汇报：
生：我们组想让金属球降温，把它放在凉水里，然后再从金属环中通过，结果成功了！
生：我们组没有让金属球降温 ，而是又把金属环加热，结果也成功了！
师：金属球能通过和不能通过金属环，分别是为什么？你觉得是什么在发生变化？
生：我们组让铁环受热以后，金属球就能通过铁环，这说明铁环受热膨胀了。
生：是因为金属球受热了，个儿就大了，遇到冷，个儿又缩回去了。
师：你们说的“个儿”，我们叫它“体积”（板书）。那么这个体积是怎么变化的？我们一同来看一看（课件展示金属球受热膨胀遇冷收缩的情景）
……
师：金属球受热体积膨胀了，遇冷体积收缩，那么其它物体如我手中的液体是不是跟金属球一样也有这样的现象呢？
生：可能有。
生：应该有吧。
生：也有可能不一样。
师：同学们观察老师准备的材料。（教师为各组准备了或同或异的液体，分别装在小椎形瓶里，用胶塞堵住并插入细玻璃管）能不能想办法设计实验来验证你的假设？（小组内合作，充分讨论方案。）
师：说说你们是怎么设计的，为什么要这样设计？
生：我们想把瓶子放在盛有热水的烧杯里，看看玻璃管的液柱会不会上升，然后再把它放入冷水中看看液柱会不会下降。
生：我们想继续使用酒精灯为烧瓶加热，看看液柱会不会升高，再把它放在冷水里降温，看看液柱会不会下降。如果它受热上升，遇冷下降，就说明液体也和金属球一样热胀冷缩。
师：你怎么样才能知道玻璃管内的液柱是上升还是下升了呢？
生：（学生沉默）我们在原来的液柱上系上细线或是画上一道作为标记。
师：太好了，你们试一试。
（生动手操作后汇报实验现象）
师：说一说造成这种现象的原因是什么？
生：因为瓶内液体受热后，水变多了瓶里的空间盛不下了，于是顺着玻璃管升上来了，当温度一低，瓶里的水少了，玻璃管内的液柱就下降了。
生：不对！水并没有增加或减少，是水受热膨胀，遇冷收缩了。
师：是什么在变？怎么变的？
生：（沉默不语）
（课件展示：液体受热遇冷后体积的变化。）
师： 由以上众多实验，整理“实验记录──我们的发现”，看看你从中发现了什么？有什么规律？把你们的发现填写在“我们的发现”栏目中。
（投影学生的记录，进行交流研讨。）
生：我们发现固体金属球，液体酱油、醋、食油、酒精等都受热膨胀，遇冷收缩。
生：我们组发现固体液体都有热胀冷缩的现象。
生：老师，我们组还发现刚把盛醋的烧瓶放在热水中时，它并不上升，好象还要下降，一会儿，液柱马上就升起来了。
生：老师，我们组还发现，在这些液体中，有的上升得快，有的上升得慢。
生：老师，我们还发现，水温可以影响液柱上升、下降的速度。
……
师：同学们都发现了液体和固体都有受热体积膨胀，遇冷体积收缩的现象，此外，还有许多同学发现了很多其他现象，有兴趣的同学还可以继续研究其中的奥秘。现在请同学们再来解释开始上课时，老师给同学们看的那两个例子到底是怎么回事？
生：这回我知道了，是物体有受热膨胀，遇冷收缩的性质，因此，马路间的缝隙防止了马路受热膨胀变形；水烧开外溢是因为水受热体积膨胀引起的。
师：你还见过日常生活中哪些物体热胀冷缩的现象？
生：冬天凉玻璃杯倒入热水后，杯子会炸开。
生：人的血管也会受热膨胀，遇冷收缩。
生：老师，并不是所有的物体都受热膨胀遇冷收缩，零至四摄氏度的水则不然，这是我从书中看到的。
师：这位同学向我们提出的这一特例很好，以上我们研究的是在一般情况下液体和固体的特点（板书），下面老师让同学们看一些不常见的物体的热胀冷缩的现象，同学们想想其中的原因。
录像：
（1）工人师傅套轮箍。
（2）大桥的一端架在滚子上，另一端固定。
（3）铁轨间留有空隙。
（4）野外的电线为什么夏天松驰，到了冬天就拉直了。
（生结合所学一一回答）
师：（展示实验装置：—根铜线受热后点亮小电珠的电路装置。其中把连接小电珠的一段导线用铜线代替，并把小电珠固定微离铜线，待铜线受热膨胀接通小电珠，使其发光。）
同学们认真观察，装置里有什么？利用今天学的知识想一想，如何使小灯泡亮起来。
（生实验后汇报原理）
生：是因为铜线受热后体积变大，铜线变长后与小灯炮的灯口接触了，连成了一个电路，于是小灯炮被点亮了。
师：回去后利用已有的知识进行小创新，小发明制作。还可以留心观察一些与物体热胀冷缩有关的现象，多问几个为什么？继续研究。

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