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《金属热胀冷缩吗》教案
【教学目标】
1.知识与技能
（1）知道固体和液体都有热胀冷缩的性质，气体也有热胀冷缩的性质。
（2）了解有些固体和液体在一定条件下是热缩冷胀的。
2.过程与方法
（1）设计简单易操作的实验活动，有效地观察金属固体体积变化的现象。
（2）正确使用酒精灯给物体快速加热。
（3）对生活中的现象尝试用模拟实验加以解释。
3.情感态度和价值观
（1）对探究各种物体的热胀冷缩现象表现出更浓的兴趣。
（2）初步意识到事物遵循普遍的变化发展规律，但也有特殊性。
【教学重点】
金属的热胀冷缩现象。
【教学难点】
有些固体和液体在一定条件下是热缩冷胀的。
【教学方法】
合作探究法
【课前准备】
酒精灯、铜球热胀冷缩演示器、钢丝条、刻度尺
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、故事导入
1825年，英国铺设了第一条铁路，钢轨是 ( http: / / www.21cnjy.com )一根连一根的焊接在一起的。结果，到了炎热的夏天，钢轨就变得七歪八扭，左右弯曲，有些地方甚至还向上拱了起来；而到了寒冷的冬天，钢轨竟断裂成几段。www-2-1-cnjy-com
这是怎么回事呢？难道是人为破坏的，还是什么原因呢？
今天我们就学习新课，金属热胀冷缩吗？
设计意图：通过故事导入新课，激发学生的学习兴趣。
二、实验探究
水、空气等一些液体和气体，都有热胀冷缩的性质，固体是否热胀冷缩呢？让我们来研究一下吧！
以铜球为例，观察金属是否具有热胀冷缩的性质。
（一）观察铜球的热胀冷缩
实验名称 铜球热胀冷缩吗
实验器材 酒精灯、铜球热胀冷缩演示器
实验步骤 用酒精灯加热能通过铜环的铜球，之后让加热后的铜球再次通过铜环，观察发生的现象？再把加热后的铜球放入冷水中，在让它通过铜环，观察发生的现象？
出示实验器材。
重要提示：1.注意使用酒精灯的安全；2.用 ( http: / / www.21cnjy.com )酒精灯的外焰加热铜球；3.要用灯盖盖灭酒精灯，而不是用嘴吹；4.禁止触摸铜球，加热后的铜球会烫伤皮肤。21世纪教育网版权所有
实验过程：铜球能够通过铜环，把铜球加热后再次放进铜环里，会发现铜球不能通过铜环，在把加热的铜球放入冷水中，冷却后，发现铜球能够通过铜环。21·cn·jy·com
铜球热胀冷缩记录表
实验过程 观察铜球能否通过铜环
加热前 铜球能通过铜环
加热后 铜球不能通过铜环
冷却后 铜球能通过铜环
结论：
加热金属球，金属球不能通过金属圈。说明金属在温度升高时，体积变大。
把金属球浸入烧杯中的冷水后，金属球能通过金属圈。说明金属在温度降低时，体积变小。
设计意图：通过加热铜球验证铜球具有热胀冷缩的性质。
（二）观察钢条的热胀冷缩
铜球会热胀冷缩，那么生活中常见的铁片、钢条等，它们会热胀冷缩吗？
实验名称 钢条推动铁钉实验
实验器材 钢条、铁架台、酒精灯
实验步骤 用一段30厘米左右长的钢条做一个桥的模型，然后加热钢条，观察加热后钢条长度是否发生变，观察铁钉的移动情况。
观察钢条的变化。
实验记录
时间 长度 铁钉移动情况
0分钟 15cm 不移地
加热4分钟后 17cm 向前移动2厘米
加热5分钟后 20cm 向前移动3厘米
加热6分钟后 21cm 向前移动4厘米
结论：
钢条受热后伸长，绳长的钢条会推动铁钉的移动。说明金属具有热胀冷缩的性质。
设计意图：使学生对热胀冷缩现象的认识变得更深入更具体。
热胀冷缩在生活中的实例
1.当罐头打不开时，你有什么办法把罐头盖打开？
将罐头放入盛有温水的容器中(可以用金属盆，水温不宜过高，以免罐头骤热产生破裂)。
2.为什么铁路上的每根钢轨之间必须留有一定空隙？
因为钢轨有热胀冷缩的性质。
3.电线工人架设电线，夏天应该怎么拉线？
因为电线具有热胀冷缩的性质，因此夏天电线都要略有下垂。
那么，热胀冷缩在生活中有哪些用途呢？我们举一些例子。
1.温度计利用水银、酒精冷缩热胀特性。
( http: / / www.21cnjy.com ) 2.煮熟的鸡蛋放在冷水中浸一浸，蛋就很容易剥开，这是因为蛋壳和蛋白的收缩程度不一样的结果。
3.钢铁造的桥在温度变化时会热胀冷缩。因此，铁桥通常都架在滚轴上。
4.踩扁的乒乓拿热水烫烫就鼓起来了。21教育网
设计意图：让学生把新的认识和生活中的现象建立联系，促使他们对这种设计和做法意义的理解，使科学学习与生活应用联系起来。21cnjy.com
（三）金属的热胀冷缩
铜球会热胀冷缩，钢条也能热胀冷缩，那么是不是可以说金属都能热胀冷缩呢？
大多数的金属会热胀冷缩，可是有两种金属就与众不同，它们是热缩冷胀。这两种金属就是锑和铋。
锑的热缩冷胀的这种性质被用 ( http: / / www.21cnjy.com )在印刷上，早些年印刷书报用的铅字就掺有锑。所说的铅其实是铅和锑的合金，当熔化了的合金浇进铜模里冷却凝固时，字的笔画会十分清晰，而且经久耐用。
铋为银白色至粉红色的金属，质脆易粉碎， ( http: / / www.21cnjy.com )铋的化学性质较稳定。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素，但在2003年，发现了铋有极其微弱的放射性。www.21-cn-jy.com
结论：
水有热胀冷缩的性质，空气有热胀冷缩的性质，钢和铜有热胀冷缩的性质……许多物体都有热胀冷缩的性质。
设计意图：了解到自然界中确实存在物体的热缩冷胀现象。
三、拓展延伸
一般来说，气体热胀冷缩最显著，液体其次，固体最不显著。因为气体分子之间的引力比液体和固体分子之间的引力小，受温度的影响就更容易一些。2·1·c·n·j·y
四、本课总结
许多物体都有热胀冷缩的性质，但是有一些物体还具有热缩冷胀的性质。
五、本课测验
（一）填空题
1.将一个立方体为10立方厘米的锑球放在酒精灯上加热，其体积（小于）10立方厘米。
2.将一根10厘米的铜丝放入冰柜中一个小时，取出后再测量，则其长度（小于）10厘米。
3.加热的铜球放入冷水中冷却后的情况，此时铜球体积变（小），（能）通过铜环。
（二）选择题
1.在金属的大家族里，有两种金属是热缩冷胀的，它们是（C）
A.银和水银 B.铁和铝 C.锑和铋
2.有经验的电工拉电线时，应该是（A）
A.冬天的时候拉送一些，夏天的时候拉紧一些
B.冬天的时候拉紧一些，夏天的时候拉松一些
C.夏天和冬天拉得一样紧
（三）判断题
1.所有的金属都具有热胀冷缩的性质。 （ⅹ）
2.医疗上用汞做水银温度计，是利用水银具有的热胀冷缩的性质。 （√）
3.有些固体和液体在一定条件下是热缩冷胀的。（√）
4.铁桥通常都架在滚轴上。 （√）
5.金属铋加热后体积变大，遇冷体积变小。 （X）
六、家庭作业
查阅资料说明还有哪些物体使热缩冷胀的？
【板书设计】
金属热胀冷缩吗
具有热胀冷缩的性质
锑和铋热缩冷胀
【教学反思】
本课是新教科版科学五年级下 ( http: / / www.21cnjy.com )册第二单元的第五课，主要是研究金属是否具有热胀冷缩的性质。前面学生认识了水、空气都具有热胀冷缩的性质后，此时会很自然地想到另一个问题：固体是否会象液体的水、气体的空气那样也具有热胀冷缩的性质，因此这课选择让学生开展这一观察研究活动。
第一个活动是观察铜球的热胀 ( http: / / www.21cnjy.com )冷缩，第二个活动是观察钢条的热胀冷缩。根据本年级学生实际情况和实验室器材配备及安全原则，我选择这两个试验为演示实验，并适当小范围让学生参与的教学设计。为了更好调动学生参与科学实验的积极性和培养学生的试验操作能力，进一步加深对本单元多数物体具有热胀冷缩性质的认识，验证空气的热胀冷缩性质。由于空气热胀冷缩现象比较明显，实验的效果会更好些。在教学中本课比较紧凑，试验环节紧紧相扣，让学生既有得观察、思考，还能满腔热情的参与到分组试验中来，达到了预期的教学效果，加深了对绝大多数物体都具有热胀冷缩性质的认识，锻炼了动手试验的能力，进一步提升了小组合作的能力。【来源：21·世纪·教育·网】
本课最大的收获就是根据学生实际和实验 ( http: / / www.21cnjy.com )室的实际来设计教学环节和方法起到的教学效果比较好，当然更希望的学校进一步加强对实验室的配置，让每一个试验都能给学生亲自动手的机会，这样的试验教学才是学生最喜欢的学习。21·世纪*教育网
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教科版 五年级下册
金属热胀冷缩吗
故事导入
1825年，英国铺设了第一条铁路，钢轨是一根连一根的焊接在一起的。结果，到了炎热的夏天，钢轨就变得七歪八扭，左右弯曲，有些地方甚至还向上拱了起来；而到了寒冷的冬天，钢轨竟断裂成几段。
谜语导入
金属热胀冷缩吗
实验探究
以铜球为例，观察金属是否具有热胀冷缩的性质。
实验探究
观察铜球的热胀冷缩
实验名称
实验器材
实验步骤
铜球热胀冷缩吗
酒精灯、铜球热胀冷缩演示器
用酒精灯加热能通过铜环的铜球，之后让加热后的铜球再次通过铜环，观察发生的现象？再把加热后的铜球放入冷水中，在让它通过铜环，观察发生的现象？
实验探究
实验器材
铜球热胀冷缩演示器
酒精灯
实验探究
重要提示：
1.注意使用酒精灯的安全；
2.用酒精灯的外焰加热铜球；
3.要用灯盖盖灭酒精灯，而不是用嘴吹；
4.禁止触摸铜球，加热后的铜球会烫伤皮肤。
实验探究
实验过程
加热前铜球能通过铜环
加热铜球
加热后铜球不能通过铜环
把加热后的铜球放入冷水中
冷却后铜球能够通过铜环
实验探究
铜球热胀冷缩记录表
实验过程 观察铜球能否通过铜环
加热前
加热后
冷却后
铜球能通过铜环
铜球不能通过铜环
铜球能通过铜环
实验探究
结论：
加热金属球，金属球 通过金属圈。说明金属在温度 时，体积 。
把金属球浸入烧杯中的冷水后，金属球能通过金属圈。说明金属在温度 时，体积 。
不能
升高
变大
降低
变小
实验探究
观察钢条的热胀冷缩
铜球会热胀冷缩，那么生活中常见的铁片、钢条等，它们会热胀冷缩吗？
铁片
钢条
实验探究
实验名称
实验器材
实验步骤
钢条推动铁钉实验
钢条、铁架台、酒精灯、铁钉
用一段30厘米左右长的钢条做一个桥的模型，然后加热钢条，观察加热后钢条长度是否发生变化，观察铁钉的移动情况。
实验探究
观察钢条的变化
实验探究
实验记录
时间 长度 铁钉移动情况
0分钟
加热4分钟后
加热5分钟后
加热6分钟后
15cm
17cm
20cm
21cm
不移动
向前移动2厘米
向前移动3厘米
向前移动4厘米
实验探究
实验记录
加热钢条时间 铁钉移动情况
0分钟
加热5分钟后
冷却之后
不移动
向前移动
回到原点
实验探究
结论：
钢条受热后伸长，绳长的钢条会推动铁钉的移动。说明金属具有热胀冷缩的性质。
1.当罐头打不开时，你有什么办法把罐头盖打开？
2.为什么铁路上的每根钢轨之间必须留有一定空隙？
3.电线工人架设电线，夏天应该怎么拉线？
学以致用
生活中的实例
将罐头放入盛有温水的容器中(可以用金属盆，水温不宜过高，以免罐头骤热产生破裂)。
因为钢轨有热胀冷缩的性质。
因为电线具有热胀冷缩的性质，因此夏天电线都要略有下垂。
新知拓展
1.温度计利用水银、酒精冷缩热胀特性。
2.煮熟的鸡蛋放在冷水中浸一浸，蛋就很容易剥开，这是因为蛋壳和蛋白的收缩程度不一样的结果。
3.钢铁造的桥在温度变化时会热胀冷缩。因此，铁桥通常都架在滚轴上。
4.踩扁的乒乓拿热水烫烫就鼓起来了。
热胀冷缩的用途
实验探究
金属的热胀冷缩
铜球会热胀冷缩，钢条也能热胀冷缩，那么是不是可以说金属都能热胀冷缩呢？
实验探究
大多数的金属会热胀冷缩，可是有两种金属就与众不同，它们是热缩冷胀，这两种金属就是锑和铋。
锑
铋
实验探究
锑的热缩冷胀的这种性质被用在印刷上，早些年印刷书报用的铅字就掺有锑。所说的铅其实是铅和锑的合金，当熔化了的合金浇进铜模里冷却凝固时，字的笔画会十分清晰，而且经久耐用。
实验探究
铋为银白色至粉红色的金属，质脆易粉碎，铋的化学性质较稳定。铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。以前铋被认为是相对原子质量最大的稳定元素，但在2003年，发现了铋有极其微弱的放射性。
实验探究
结论：
水有热胀冷缩的性质，空气有热胀冷缩的性质，钢和铜有热胀冷缩的性质……许多物体都有热胀冷缩的性质。
拓展延伸
一般来说，气体热胀冷缩最显著，液体其次，固体最不显著。因为气体分子之间的引力比液体和固体分子之间的引力小，受温度的影响就更容易一些。
本课总结
许多物体都有热胀冷缩的性质，但是有一些物体还具有热缩冷胀的性质。
本课测验
一、填空题
1.将一个立方体为10立方厘米的锑球放在酒精灯上加热，其体积（ ）10立方厘米。
2.将一根10厘米的铜丝放入冰柜中一个小时，取出后再测量，则其长度（ ）10厘米。
3.加热的铜球放入冷水中冷却后的情况，此时铜球体积变（ ），（ ）通过铜环。
小于
小于
小
能
本课测验
二、选择题
1.在金属的大家族里，有两种金属是热缩冷胀的，
它们是（ ）
A.银和水银 B.铁和铝 C.锑和铋
2.有经验的电工拉电线时，应该是（ ）
A.冬天的时候拉送一些，夏天的时候拉紧一些
B.冬天的时候拉紧一些，夏天的时候拉松一些
C.夏天和冬天拉得一样紧
C
A
本课测验
三、判断题
1.所有的金属都具有热胀冷缩的性质。 （ ）
2.医疗上用汞做水银温度计，是利用水银具有的
热胀冷缩的性质。 （ ）
3.有些固体和液体在一定条件下是热缩冷胀的。（ ）
4.铁桥通常都架在滚轴上。 （ ）
5.金属铋加热后体积变大，遇冷体积变小。 （ ）
X
√
√
√
X
家庭作业
查阅资料说明还有哪些物体是热缩冷胀的？
板书设计
金属热胀冷缩吗
具有热胀冷缩的性质
锑和铋热缩冷胀
