《加热和冷却》习题
一、基础过关
1.我来填一填：
（1）水在一般情况下，受热时体积会 ，冷却时体积会 。
（2）温度计是利用 的原理制成的。
（3）1593年，意大利著名科学家 发明了气体的热胀冷缩现象。1603年，造出了空气温度计。
2.我来当法官：
（1）水具有热胀冷缩缝的性质，但其他液体没有热胀冷缩缝的性质。 （ ）
（2）夏天架电线时要架得松一些，以防止冬天电线遇冷收缩时绷断。 （ ）
（3）铁轨之间留有空隙，是为了防止铁轨热胀弯曲或冷缩拉断。 （ ）
二、综合训练
1.酒精或水在加热和冷却后实验过程是怎样？
2.科学探究：
烧开水时，壶里的水为什么会溢出来呢？
三、拓展应用
1.在生产、生活中，人们可以通过加热和冷却做哪些事情？
2. 温度计和液体热胀冷缩的实验装置有什么相似之处吗？
参考答案
一、基础过关
1．（1）膨胀 收缩
（2）热胀冷缩
（3）伽利略
2．（1）× （2）√ （3）√
二、综合训练
1.1）准备一只中间插有细管的胶塞。用胶塞塞紧瓶口。
2）往瓶里加满染了颜色的酒精或水。
3）把瓶子放入水槽，记下细管里水面的位置。
4）往水槽里加入热水，观察细管里水面的位置有什么变化。
2. 壶里的水受热体积膨胀了，所以会溢出来。
三、拓展应用
1.使瘪了的乒乓球变圆，弯曲玻璃管，炼钢，预留铁轨缝隙等。
2. 温度计是利用物体热胀冷缩的原理发明的。温度计中的液体受热了体积会膨胀，液柱上升，温度计的读数就会增加；冷却时液体体积会收缩，液柱下降，温度计的读数就会减小。
《加热和冷却》学案
一、学习目标
1. 学会做加热铁垫圈的实验，能利用器具观察到铁垫圈的体积变化。
2. 懂得液体、气体基本都具有热胀冷缩性质。
3. 能够提高自己动手操作能力，体会科学变化的丰富多彩。
二、学习过程
1.动动脑：一些看不出变化的物体比如小铁圈，在受热以后会发生变化吗？
（预习书上21页实验）进行讨论。
2. 水和空气在加热和冷却后会有铁垫圈这样类似的变化吗
（1）设计液体和气体的热胀冷缩实验（预习书22页至23页）
（2）借助什么可以观察到液体或气体体积的变化？
（3）发生什么样的变化能够证明液体或气体的体积发生了变化？
3. 做液体和气体的热胀冷缩实验实验中可能要注意什么？
4. 加热和冷却在人们生活中有哪些应用？
《加热和冷却》教案
教学目标
1. 认识到加热和冷却会改变物体的体积。
2. 知道液体、固体具有热胀冷缩的性质。
3. 喜欢用学到的科学知识解决生活中的问题，改善生活。
教学重点
固体、液体具有热胀冷缩的性质。
教学难点
发现液体具有热胀冷缩的性质。
教学方法
情景教学，小组合作探究
课前准备
有关实验器材，课件等
课时
第2课时
教学过程
一、创设情境，引出新课。
在日常生活中，有许多现象是大家司空见惯的，并不被我们注意。可是往往在平常的现象中，却蕴含着丰富的科学道理。同学们有没有发现，在加热装满水的水壶的时候，常常会看到什么现象？请同学们仔细观察下面这段录像（出示烧开水的视频：水壶烧水，水溢出）。
1、提问：你看到了什么现象？对于这种现象你有什么问题？
生：我看到在炉子上烧一满壶水，水还没有烧开，壶里的水就直往外溢，这是为什么呢？
生：水在加热过程中到底发生了什么变化?
……
2、谈话：“同学们观察得真仔细！还能提出这么有价值的问题来，真了不起！”壶里的水为什么会往外溢呢？水在加热的过程中到底发生了什么变化，这节课我们就一起来研究这些问题，继续学习第3课《加热和冷却》（板书课题），看看加热和冷却可以对物体产生什么影响。（明确本课学习目标）
二、探究新知，合作交流
1、谈话：请同学们大胆的猜测一下，壶里的水为什么会往外溢呢？
生：（1）因为水变多了；（2）因为水里有热气；（3）因为水占的地方大了；（4）……
2、设计实验方案：真不错，同学们都有自己的猜想，猜想对于科学研究是非常重要的。刚才还有同学说是因为水的体积变大了，可是水壶里面的水在加热过程中我们看不到，你能不能设计一个模拟实验让我们观察到水的变化，来验证我们的猜想呢？设计时大家可以考虑以下几个问题（大屏幕提示）：
（1）实验中需要水，用什么装水进行研究呢？（可以像教材上那样用锥形瓶）
（2）怎样才能把水的变化看得更清楚？（可以仔细看书上的方法：在锥形瓶内装满水，为了便于观察，可以把水染成红色；用中间插有细塑料管的胶塞塞紧瓶口，因为胶塞要占据空间，所以这时红色的水会上升到塑料管中；用黑皮圈在塑料管的液面位置作一个记号。）
（3）要研究水在加热和冷却情况下的变化，用什么方法使水受热或受冷？（加热的方法有很多，酒精灯、蜡烛等等，但最简单的方法就是用热水和冷水。）
3、实验：同学们真不简单！想出了这么好的方法，说明同学们都很善于动脑筋！好，根据同学们的意见：（1）我们用锥形瓶代表水壶，在锥形瓶内装满水；（2）为了便于观察，我们把水染成红色；用中间插有细塑料管的胶塞塞紧瓶口，这时红色的水会上升到塑料管中；我们用黑皮圈在塑料管的液面位置作一个记号。（3）在两个烧杯中分别倒入热水和冷水，把锥形瓶分别放入盛有热水和冷水的烧杯中，观察水在加热和冷却的情况下到底会有什么变化。
每个小组旁边的水池里有一套这样的实验装置，一个烧杯里已经装好冷水，等一会我去倒热水，在实验中还有几点需要注意：（屏幕演示或指课前黑板上写好的：①安全实验（小心不要被热水烫着；玻璃仪器要轻拿轻放；锥形瓶要注意拿着瓶口，不要拿橡皮塞）②（小组成员）分工合作③仔细观察（实验现象）④（用实验记录表一认真）做好(实验)记录。如果实验完成，可以反复做几次，看结果是不是一样。
师：现在请水池边的同学把装有实验器材的水槽轻轻地端出来，等我给你们组倒好热水以后，就可以开始实验了。
4、各小组自行实验并记录，师倒热水后巡视指导。（课前提醒学生注意：①分组实验时播放轻音乐，音乐停，大家就停止实验。②实验过程中，如果时间允许，要把实验再做一遍，认真观察和做实验记录。）
5、汇报实验结果。
师：（音乐停）请各组材料员把锥形瓶从烧杯中拿出来，实验材料整理好，桌面擦干净。说说在实验中，你们观察到了哪些现象？
（学生汇报实验结果的同时，用课件来演示说明实验过程。动画描述：动画的主体是一个胶塞上插有玻璃管的装满红颜色水的烧瓶，背景是分别盛有热水、冷水的两个烧杯。将烧瓶分别放在盛热水、冷水的烧杯中，观察玻璃管中液面高度的变化（注意：移动容器时的规范动作，观察时眼睛与刻度线的关系）。
（1）“我们发现把锥形瓶放入热水中后，塑料管里的液面上升了；把锥形瓶放入冷水中后，塑料管里的液面下降了。”
（2）塑料管内的液面上升，说明水发生了什么变化？（水的体积变大了）是不是锥形瓶里的水突然增多了？（不是，因为锥形瓶是密封的，没有往里面加水。）为什么塑料管里的液面上升，就说明水的体积变大了？（塑料管内液面上升，是因为水占据的空间变大了，物体占据的空间大小就是物体的体积，体积变大叫做体积膨胀。板书：体积膨胀）塑料管内液面下降，说明水发生了什么变化？（说明水的体积变小了，体积变小叫做体积收缩。板书：体积收缩）
（3）锥形瓶里的水是在什么条件下体积膨胀，在什么条件下体积收缩的？（完成板书：受热→体积膨胀、受冷→体积收缩）
（4）你能把水的体积变化和所需要的条件联系起来，说说水有什么性质吗？
6、小结：通过以上实验，说明水有受热体积膨胀、受冷体积收缩的性质。简单地说，水有热胀冷缩的性质。 （板书：热胀冷缩）
7、现在你能不能用学到的知识解释一下，烧开水时，壶里的水为什么会溢出来呢？（壶里的水受热体积膨胀了，所以会溢出来。）
8、实验：水有热胀冷缩的性质，那其他液体有没有这种性质呢？老师这里给大家准备了醋、酒精、食用油、橙汁、牛奶（出示），它们有没有热胀冷缩的性质呢？谁来预测一下？（生预测）现在请组长把你们组装水的锥形瓶交到前面来，然后任意选择一种液体，用同样的方法来实验，注意观察，将实验现象记录在实验记录表二上面。等我给你们组倒好热水以后，就可以开始实验了。
（学生自主选择液体进行实验，师再倒热水。课件温馨提示：实验时将所选的液体先放入热水中，再放入冷水中。别忘了在液面处做记号。）
9、 “哪个组愿意把自己的探究结果告诉给大家？别忘了说清楚你们组是用什么液体来实验的？实验中看到什么现象？说明这种液体有什么性质？”
（小组汇报实验情况）
10、提问：现在你已经知道水、醋、酒精、食用油、橙汁、牛奶都有热胀冷缩的性质，而这些又都是液体，（板书：液体）根据这些事实，你可以推想出什么？
11、小结：由此可以推想，液体一般都有热胀冷缩的性质。
三、拓展延伸，课堂作业
1、思考：热胀冷缩现象在我们日常生活中有很多应用。下面请同学们看一段录像资料，看看生活中哪些地方用到了热胀冷缩的原理？（看课件资料）
2、提问：你还知道生活中哪些地方用到了热胀冷缩的原理？
（学生自由发言）
（1）（可出示温度计加以提示）为预防甲型H1N1流感，最近我们每天用体温计测体温，同学们注意对比观察一下，温度计和液体热胀冷缩的实验装置有什么相似之处吗？（有）温度计是利用什么原理发明的呢？（温度计是利用物体热胀冷缩的原理发明的。温度计中的液体受热了体积会膨胀，液柱上升，温度计的读数就会增加；冷却时液体体积会收缩，液柱下降，温度计的读数就会减小。）
（2）有些瓶装的、纸盒装的液体都不装满，是不是厂家比较小气，不舍得装满呢？（不是，这些液体有热胀冷缩的性质。不装满是为了防止液体在瓶内、纸盒内受热膨胀引起包装破裂。）
（3）铺水泥地时，每隔一段路要留一道窄沟，就是为了防止水泥膨胀或者收缩，造成路面不平整。
（4）电线杆之间的电线，夏季由于热胀的缘故，电线较松，冬季由于冷缩的缘故，电线紧绷。夏天架电线时要注意架得松一点，不要绷得太紧，避免到了冬天电线冷缩时绷断。
（5）铁路的铁轨之间留有空隙，是为了防止铁轨热胀弯曲或冷缩拉断。（我给大家讲一个真实的故事：1825年，英国铺设了第一条铁路，由于当时的人不知道热胀冷缩的原理，铁轨是一根连一根的焊接在一起的。 结果到了炎热的夏天，铁轨变得七扭八歪，左右弯曲，有的地方甚至还朝上拱起，弄得火车总是脱轨；而到了寒冷的冬天，铁轨竟冻裂成一段一段的，后来火车都不敢走这条路了；所以现在铁路的铁轨之间都要留有空隙，就是为了防止铁轨热胀弯曲或冷缩拉断。）
（6）火车的金属轮子分内外两层，是靠热胀冷缩的原理组装和拆卸的。
（7）瓶盖或者钢笔帽拧不下来时，可以用热水把瓶盖或者钢笔帽烫一烫，就能拧下来了。
（8）冬天用玻璃杯接热水时，都要注意先用热水涮涮杯子，以免玻璃热胀冷缩
不均匀导致玻璃杯破裂。
（9）“孔明灯”也是应用了热胀冷缩的原理。
（10）建议妈妈在做美容护理时，蒸汽洗面之后，再用冷水洗脸，可以使脸部
皮肤毛孔收缩，使皮肤更细腻光滑。
（11）工厂里的蒸汽管道上，总是装有一些U形的管子，当管道受热伸长或受冷
缩短时，只会改变U形管的弯曲程度，而不会影响其他部分。
（12）水饺、汤圆等在水中受热后体积膨胀了，会浮在水面上。
……
四、课堂小结
“你知道的真多！知识真丰富！我们大家要向你学习！”刚才同学们都说得很好，生活中看似平常的小事，如果细细想来，还真的有许多科学道理。生活中的科学真是随处可见呀。只要你细心观察，认真思考，积极动手实践，相信同学们一定会发现更多科学的奥秘！
五、作业布置
在生产、生活中，人们可以通过加热和冷却做哪些事情？
六、板书设计
加热和冷却（二）
液体和固体 受热→体积膨胀
受冷→体积收缩 ｝ 热胀冷
课件18张PPT。苏教版小学科学四年级上册第3课第二单元加热与冷却第二课时回顾旧知识1.糖、蜡烛受热会熔化成液体，冷却后又凝结成固体
2.二氧化碳气体在温度很低时，会变成一种叫做干冰的固体。干冰在达到室温时又能恢复到气体状态。
3.物体加热和冷却后发生的形态变化，熟悉铜球试验酒精或水在加热和冷却后会有类似铜球这样的变化吗？思考1.准备一只中间插有细管的胶塞。用胶塞塞紧瓶口。
2.往瓶里加满染了颜色的酒精或水。
3.把瓶子放入水槽，记下细管里水面的位置。
4.往水槽里加入热水，观察细管里水面的位置有什么变化。实验过程 水位上升，说明液体也有热胀冷缩的性能。 你能根据下图的提 示，设计出研究空气加热或冷却后体积变化的实验吗？1.把气球皮套在瓶口上。2.把瓶子放入热水槽中，观察气球。3.再把瓶子放入冷水槽中，观察气球。我的设计 绝大多数物体在受热时，体积会膨胀；冷却时，体积会收缩，这种现象叫做热胀冷缩。小资料 温度计就是利用热胀冷缩的原理发明的。你知道温度计的工作原理是什么吗？1.1593年，意大利著名科学家伽利略发明了气体的热胀冷缩现象。1603年，造出了空气温度计。2.1654年，伽利略的学生斐迪南又设计了酒精温度计，它的样子和今天的温度计一样。3.1742年，瑞典天文学家摄尔修斯提出温标，用“℃”表示。在一个标准大气压下，纯水的冰点为0 ℃ ，沸点为100℃。温度计的发明 在生产、生活中，人们可以通过加热和冷却做哪些事情？启思站使瘪了的乒乓球变圆弯曲玻璃管炼钢预留铁轨缝隙 据科学家测算，每升温1 ℃ ，钢轨便伸长10万分之一米。冬夏温差达50 ℃时，北京至太原的514千米钢轨在夏天会伸长257米。具体事例讨论1.以上事例说明了什么？
2.给我们哪些启示？
