物體的熱脹冷縮
教學(xué)過程：師：首先，我想問問你們喜歡科學(xué)課程嗎？為什么？
生：喜歡！因為在科學(xué)課上，我們可以自己動手做很多實驗。
生：我也喜歡！因為科學(xué)課上盡是些我們感興趣的問題。
生：因為科學(xué)課能使我們明白很多生活中的一些問題是怎么回事。
生：因為在科學(xué)課上我們可以開動腦筋搞一些小研究。
師：同學(xué)們說的對。科學(xué)就在我們身邊，今天老師要和同學(xué)們合作探究一個科學(xué)問題，請同學(xué)們看兩個日常生活中常見的現(xiàn)象。
（看錄像： 1．在煤氣灶上燒一滿壺水，水還沒有燒開，壺中的水就直往外溢。2．水泥馬路是由許多水泥塊拼成的，水泥塊間留有縫隙。）
師：同學(xué)們見過這兩個現(xiàn)象嗎？
生：見過！
師：你知道為什么嗎？
生：馬路間的縫隙是為了方便雨天向地下滲水的；壺中的水往外溢，是因為水一加熱快燒開時，壺里的熱氣就會越來越多，就把水擠出來了。
生：我不同意他的意見，馬路間的縫隙并不大，用它來排水不大現(xiàn)實。我想馬路間留有縫隙是為了防止天氣太熱，車子太多時，由于馬路太熱而容易走形的問題。
生：我覺得是熱脹冷縮的問題。
（還有一部分同學(xué)不會回答）
師：是不是像你們猜想的那樣呢？我們得像科學(xué)家那樣去尋找證據(jù)，通常我們用什么方法來收集證據(jù)呢？
生：擺事實，舉例子。
生：做實驗！
師：那好，這節(jié)課，我們就利用現(xiàn)有的條件來做一個實驗。
（展示各組均有的實驗裝置──固體金屬球、金屬環(huán)、支架、攝子）
師：和老師一起試一試金屬球能不能通過金屬環(huán)？
（師生共同操作：有的用攝子挾住金屬球從金屬環(huán)的上方開始向下通過金屬環(huán)；有的用攝子挾住金屬球，然后用金屬環(huán)去套金屬球；……）
生：老師我們組用金屬環(huán)去套金屬球，過去了。
生：我們把金屬球吊在支架上，然后用金屬環(huán)去套金屬球，從上到下來回都能通過。
生：我們先把金屬環(huán)固定在支架上，用攝子夾住金屬球從金屬環(huán)的上方開始向下通過金屬環(huán)，也可以從下向上通過金屬環(huán)。
師：大家開動腦筋想一想，有什么辦法使金屬球不能通過金屬環(huán)？看哪組想的辦法多，想的辦法妙？
（小組討論）
分組匯報：
生：將金屬球上粘一層?xùn)|西，它的個兒大了就不能通過金屬環(huán)了。
生：我們可以用熱水燙，或者用火燒金屬球，這樣它可能就不能通過金屬環(huán)了。
生：我們組也同意用加熱的方法。
師：那好，今天，老師先給同學(xué)們介紹一種為物體加熱的器具──酒精燈。觀察它有幾部分組成？
生：有玻璃瓶子，有燈芯，有酒精。
（師演示課件酒精燈的構(gòu)成，火焰的分層）
師：因為外焰的溫度最高，我們通常使用外焰給物體加熱。因為酒精燈里裝有易燃的酒精，所以我們必須掌握正確的使用方法，老師示范一次，同學(xué)們認真觀察，一會兒比一比哪組操作方法最規(guī)范。實驗前老師提兩點要求：一是安全問題，金屬球燒了一會兒后就會很熱，小心別用手觸摸；二是合作問題，組長分好工，使實驗有序進行并做好記錄。
（生實驗，師巡視……）
有的學(xué)生用攝子夾住金屬球，在酒精燈的上方只給金屬球的底部加熱。（較慢）
有的學(xué)生用攝子夾住金屬球，在酒精燈的外焰處不停地轉(zhuǎn)動金屬球，使它均勻受熱。（快）
有的學(xué)生用熱開水。他們把金屬球很快地放入燒杯中。（慢，教師要注意開水保溫。）
師：哪組實驗成功了？
生：我們組！
生：我們組！
師：如果再想讓金屬球穿過金屬環(huán)怎么辦？
（小組討論并實驗）
匯報：
生：我們組想讓金屬球降溫，把它放在涼水里，然后再從金屬環(huán)中通過，結(jié)果成功了！
生：我們組沒有讓金屬球降溫 ，而是又把金屬環(huán)加熱，結(jié)果也成功了！
師：金屬球能通過和不能通過金屬環(huán)，分別是為什么？你覺得是什么在發(fā)生變化？
生：我們組讓鐵環(huán)受熱以后，金屬球就能通過鐵環(huán)，這說明鐵環(huán)受熱膨脹了。
生：是因為金屬球受熱了，個兒就大了，遇到冷，個兒又縮回去了。
師：你們說的“個兒”，我們叫它“體積”（板書）。那么這個體積是怎么變化的？我們一同來看一看（課件展示金屬球受熱膨脹遇冷收縮的情景）
……
師：金屬球受熱體積膨脹了，遇冷體積收縮，那么其它物體如我手中的液體是不是跟金屬球一樣也有這樣的現(xiàn)象呢？
生：可能有。
生：應(yīng)該有吧。
生：也有可能不一樣。
師：同學(xué)們觀察老師準備的材料。（教師為各組準備了或同或異的液體，分別裝在小椎形瓶里，用膠塞堵住并插入細玻璃管）能不能想辦法設(shè)計實驗來驗證你的假設(shè)？（小組內(nèi)合作，充分討論方案。）
師：說說你們是怎么設(shè)計的，為什么要這樣設(shè)計？
生：我們想把瓶子放在盛有熱水的燒杯里，看看玻璃管的液柱會不會上升，然后再把它放入冷水中看看液柱會不會下降。
生：我們想繼續(xù)使用酒精燈為燒瓶加熱，看看液柱會不會升高，再把它放在冷水里降溫，看看液柱會不會下降。如果它受熱上升，遇冷下降，就說明液體也和金屬球一樣熱脹冷縮。
師：你怎么樣才能知道玻璃管內(nèi)的液柱是上升還是下升了呢？
生：（學(xué)生沉默）我們在原來的液柱上系上細線或是畫上一道作為標記。
師：太好了，你們試一試。
（生動手操作后匯報實驗現(xiàn)象）
師：說一說造成這種現(xiàn)象的原因是什么？
生：因為瓶內(nèi)液體受熱后，水變多了瓶里的空間盛不下了，于是順著玻璃管升上來了，當溫度一低，瓶里的水少了，玻璃管內(nèi)的液柱就下降了。
生：不對！水并沒有增加或減少，是水受熱膨脹，遇冷收縮了。
師：是什么在變？怎么變的？
生：（沉默不語）
（課件展示：液體受熱遇冷后體積的變化。）
師： 由以上眾多實驗，整理“實驗記錄──我們的發(fā)現(xiàn)”，看看你從中發(fā)現(xiàn)了什么？有什么規(guī)律？把你們的發(fā)現(xiàn)填寫在“我們的發(fā)現(xiàn)”欄目中。
（投影學(xué)生的記錄，進行交流研討。）
生：我們發(fā)現(xiàn)固體金屬球，液體醬油、醋、食油、酒精等都受熱膨脹，遇冷收縮。
生：我們組發(fā)現(xiàn)固體液體都有熱脹冷縮的現(xiàn)象。
生：老師，我們組還發(fā)現(xiàn)剛把盛醋的燒瓶放在熱水中時，它并不上升，好象還要下降，一會兒，液柱馬上就升起來了。
生：老師，我們組還發(fā)現(xiàn)，在這些液體中，有的上升得快，有的上升得慢。
生：老師，我們還發(fā)現(xiàn)，水溫可以影響液柱上升、下降的速度。
……
師：同學(xué)們都發(fā)現(xiàn)了液體和固體都有受熱體積膨脹，遇冷體積收縮的現(xiàn)象，此外，還有許多同學(xué)發(fā)現(xiàn)了很多其他現(xiàn)象，有興趣的同學(xué)還可以繼續(xù)研究其中的奧秘。現(xiàn)在請同學(xué)們再來解釋開始上課時，老師給同學(xué)們看的那兩個例子到底是怎么回事？
生：這回我知道了，是物體有受熱膨脹，遇冷收縮的性質(zhì)，因此，馬路間的縫隙防止了馬路受熱膨脹變形；水燒開外溢是因為水受熱體積膨脹引起的。
師：你還見過日常生活中哪些物體熱脹冷縮的現(xiàn)象？
生：冬天涼玻璃杯倒入熱水后，杯子會炸開。
生：人的血管也會受熱膨脹，遇冷收縮。
生：老師，并不是所有的物體都受熱膨脹遇冷收縮，零至四攝氏度的水則不然，這是我從書中看到的。
師：這位同學(xué)向我們提出的這一特例很好，以上我們研究的是在一般情況下液體和固體的特點（板書），下面老師讓同學(xué)們看一些不常見的物體的熱脹冷縮的現(xiàn)象，同學(xué)們想想其中的原因。
錄像：
（1）工人師傅套輪箍。
（2）大橋的一端架在滾子上，另一端固定。
（3）鐵軌間留有空隙。
（4）野外的電線為什么夏天松馳，到了冬天就拉直了。
（生結(jié)合所學(xué)一一回答）
師：（展示實驗裝置：—根銅線受熱后點亮小電珠的電路裝置。其中把連接小電珠的一段導(dǎo)線用銅線代替，并把小電珠固定微離銅線，待銅線受熱膨脹接通小電珠，使其發(fā)光。）
同學(xué)們認真觀察，裝置里有什么？利用今天學(xué)的知識想一想，如何使小燈泡亮起來。
（生實驗后匯報原理）
生：是因為銅線受熱后體積變大，銅線變長后與小燈炮的燈口接觸了，連成了一個電路，于是小燈炮被點亮了。
師：回去后利用已有的知識進行小創(chuàng)新，小發(fā)明制作。還可以留心觀察一些與物體熱脹冷縮有關(guān)的現(xiàn)象，多問幾個為什么？繼續(xù)研究。
物體的熱脹冷縮（一）課堂實錄
教學(xué)過程：
師：首先，我想問問你們喜歡科學(xué)課程嗎？為什么？
生：喜歡！因為在科學(xué)課上，我們可以自己動手做很多實驗。
生：我也喜歡！因為科學(xué)課上盡是些我們感興趣的問題。
生：因為科學(xué)課能使我們明白很多生活中的一些問題是怎么回事。
生：因為在科學(xué)課上我們可以開動腦筋搞一些小研究。
師：同學(xué)們說的對。科學(xué)就在我們身邊，今天老師要和同學(xué)們合作探究一個科學(xué)問題，請同學(xué)們看兩個日常生活中常見的現(xiàn)象。
（看錄像： 1．在煤氣灶上燒一滿壺水，水還沒有燒開，壺中的水就直往外溢。2．水泥馬路是由許多水泥塊拼成的，水泥塊間留有縫隙。）
師：同學(xué)們見過這兩個現(xiàn)象嗎？
生：見過！
師：你知道為什么嗎？
生：馬路間的縫隙是為了方便雨天向地下滲水的；壺中的水往外溢，是因為水一加熱快燒開時，壺里的熱氣就會越來越多，就把水擠出來了。
生：我不同意他的意見，馬路間的縫隙并不大，用它來排水不大現(xiàn)實。我想馬路間留有縫隙是為了防止天氣太熱，車子太多時，由于馬路太熱而容易走形的問題。
生：我覺得是熱脹冷縮的問題。
（還有一部分同學(xué)不會回答）
師：是不是像你們猜想的那樣呢？我們得像科學(xué)家那樣去尋找證據(jù)，通常我們用什么方法來收集證據(jù)呢？
生：擺事實，舉例子。
生：做實驗！
師：那好，這節(jié)課，我們就利用現(xiàn)有的條件來做一個實驗。
（展示各組均有的實驗裝置──固體金屬球、金屬環(huán)、支架、攝子）
師：和老師一起試一試金屬球能不能通過金屬環(huán)？
（師生共同操作：有的用攝子挾住金屬球從金屬環(huán)的上方開始向下通過金屬環(huán)；有的用攝子挾住金屬球，然后用金屬環(huán)去套金屬球；……）
生：老師我們組用金屬環(huán)去套金屬球，過去了。
生：我們把金屬球吊在支架上，然后用金屬環(huán)去套金屬球，從上到下來回都能通過。
生：我們先把金屬環(huán)固定在支架上，用攝子夾住金屬球從金屬環(huán)的上方開始向下通過金屬環(huán)，也可以從下向上通過金屬環(huán)。
師：大家開動腦筋想一想，有什么辦法使金屬球不能通過金屬環(huán)？看哪組想的辦法多，想的辦法妙？
（小組討論）
分組匯報：
生：將金屬球上粘一層?xùn)|西，它的個兒大了就不能通過金屬環(huán)了。
生：我們可以用熱水燙，或者用火燒金屬球，這樣它可能就不能通過金屬環(huán)了。
生：我們組也同意用加熱的方法。
師：那好，今天，老師先給同學(xué)們介紹一種為物體加熱的器具──酒精燈。觀察它有幾部分組成？
生：有玻璃瓶子，有燈芯，有酒精。
（師演示課件酒精燈的構(gòu)成，火焰的分層）
師：因為外焰的溫度最高，我們通常使用外焰給物體加熱。因為酒精燈里裝有易燃的酒精，所以我們必須掌握正確的使用方法，老師示范一次，同學(xué)們認真觀察，一會兒比一比哪組操作方法最規(guī)范。實驗前老師提兩點要求：一是安全問題，金屬球燒了一會兒后就會很熱，小心別用手觸摸；二是合作問題，組長分好工，使實驗有序進行并做好記錄。
（生實驗，師巡視……）
有的學(xué)生用攝子夾住金屬球，在酒精燈的上方只給金屬球的底部加熱。（較慢）
有的學(xué)生用攝子夾住金屬球，在酒精燈的外焰處不停地轉(zhuǎn)動金屬球，使它均勻受熱。（快）
有的學(xué)生用熱開水。他們把金屬球很快地放入燒杯中。（慢，教師要注意開水保溫。）
師：哪組實驗成功了？
生：我們組！
生：我們組！
師：如果再想讓金屬球穿過金屬環(huán)怎么辦？
（小組討論并實驗）
匯報：
生：我們組想讓金屬球降溫，把它放在涼水里，然后再從金屬環(huán)中通過，結(jié)果成功了！
生：我們組沒有讓金屬球降溫 ，而是又把金屬環(huán)加熱，結(jié)果也成功了！
師：金屬球能通過和不能通過金屬環(huán)，分別是為什么？你覺得是什么在發(fā)生變化？
生：我們組讓鐵環(huán)受熱以后，金屬球就能通過鐵環(huán)，這說明鐵環(huán)受熱膨脹了。
生：是因為金屬球受熱了，個兒就大了，遇到冷，個兒又縮回去了。
師：你們說的“個兒”，我們叫它“體積”（板書）。那么這個體積是怎么變化的？我們一同來看一看（課件展示金屬球受熱膨脹遇冷收縮的情景）
……
師：金屬球受熱體積膨脹了，遇冷體積收縮，那么其它物體如我手中的液體是不是跟金屬球一樣也有這樣的現(xiàn)象呢？
生：可能有。
生：應(yīng)該有吧。
生：也有可能不一樣。
師：同學(xué)們觀察老師準備的材料。（教師為各組準備了或同或異的液體，分別裝在小椎形瓶里，用膠塞堵住并插入細玻璃管）能不能想辦法設(shè)計實驗來驗證你的假設(shè)？（小組內(nèi)合作，充分討論方案。）
師：說說你們是怎么設(shè)計的，為什么要這樣設(shè)計？
生：我們想把瓶子放在盛有熱水的燒杯里，看看玻璃管的液柱會不會上升，然后再把它放入冷水中看看液柱會不會下降。
生：我們想繼續(xù)使用酒精燈為燒瓶加熱，看看液柱會不會升高，再把它放在冷水里降溫，看看液柱會不會下降。如果它受熱上升，遇冷下降，就說明液體也和金屬球一樣熱脹冷縮。
師：你怎么樣才能知道玻璃管內(nèi)的液柱是上升還是下升了呢？
生：（學(xué)生沉默）我們在原來的液柱上系上細線或是畫上一道作為標記。
師：太好了，你們試一試。
（生動手操作后匯報實驗現(xiàn)象）
師：說一說造成這種現(xiàn)象的原因是什么？
生：因為瓶內(nèi)液體受熱后，水變多了瓶里的空間盛不下了，于是順著玻璃管升上來了，當溫度一低，瓶里的水少了，玻璃管內(nèi)的液柱就下降了。
生：不對！水并沒有增加或減少，是水受熱膨脹，遇冷收縮了。
師：是什么在變？怎么變的？
生：（沉默不語）
（課件展示：液體受熱遇冷后體積的變化。）
師： 由以上眾多實驗，整理“實驗記錄──我們的發(fā)現(xiàn)”，看看你從中發(fā)現(xiàn)了什么？有什么規(guī)律？把你們的發(fā)現(xiàn)填寫在“我們的發(fā)現(xiàn)”欄目中。
（投影學(xué)生的記錄，進行交流研討。）
生：我們發(fā)現(xiàn)固體金屬球，液體醬油、醋、食油、酒精等都受熱膨脹，遇冷收縮。
生：我們組發(fā)現(xiàn)固體液體都有熱脹冷縮的現(xiàn)象。
生：老師，我們組還發(fā)現(xiàn)剛把盛醋的燒瓶放在熱水中時，它并不上升，好象還要下降，一會兒，液柱馬上就升起來了。
生：老師，我們組還發(fā)現(xiàn)，在這些液體中，有的上升得快，有的上升得慢。
生：老師，我們還發(fā)現(xiàn)，水溫可以影響液柱上升、下降的速度。
……
師：同學(xué)們都發(fā)現(xiàn)了液體和固體都有受熱體積膨脹，遇冷體積收縮的現(xiàn)象，此外，還有許多同學(xué)發(fā)現(xiàn)了很多其他現(xiàn)象，有興趣的同學(xué)還可以繼續(xù)研究其中的奧秘。現(xiàn)在請同學(xué)們再來解釋開始上課時，老師給同學(xué)們看的那兩個例子到底是怎么回事？
生：這回我知道了，是物體有受熱膨脹，遇冷收縮的性質(zhì)，因此，馬路間的縫隙防止了馬路受熱膨脹變形；水燒開外溢是因為水受熱體積膨脹引起的。
師：你還見過日常生活中哪些物體熱脹冷縮的現(xiàn)象？
生：冬天涼玻璃杯倒入熱水后，杯子會炸開。
生：人的血管也會受熱膨脹，遇冷收縮。
生：老師，并不是所有的物體都受熱膨脹遇冷收縮，零至四攝氏度的水則不然，這是我從書中看到的。
師：這位同學(xué)向我們提出的這一特例很好，以上我們研究的是在一般情況下液體和固體的特點（板書），下面老師讓同學(xué)們看一些不常見的物體的熱脹冷縮的現(xiàn)象，同學(xué)們想想其中的原因。
錄像：
（1）工人師傅套輪箍。
（2）大橋的一端架在滾子上，另一端固定。
（3）鐵軌間留有空隙。
（4）野外的電線為什么夏天松馳，到了冬天就拉直了。
（生結(jié)合所學(xué)一一回答）
師：（展示實驗裝置：—根銅線受熱后點亮小電珠的電路裝置。其中把連接小電珠的一段導(dǎo)線用銅線代替，并把小電珠固定微離銅線，待銅線受熱膨脹接通小電珠，使其發(fā)光。）
同學(xué)們認真觀察，裝置里有什么？利用今天學(xué)的知識想一想，如何使小燈泡亮起來。
（生實驗后匯報原理）
生：是因為銅線受熱后體積變大，銅線變長后與小燈炮的燈口接觸了，連成了一個電路，于是小燈炮被點亮了。
師：回去后利用已有的知識進行小創(chuàng)新，小發(fā)明制作。還可以留心觀察一些與物體熱脹冷縮有關(guān)的現(xiàn)象，多問幾個為什么？繼續(xù)研究。
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