课件18张PPT。科学教科版 五年级下为什么钢轨之间要留空隙呢？热胀冷缩？导入：观看视频金属热胀冷缩吗材料：铜球铁环：酒精灯火柴常温水用这些材料怎么来探究金属的热胀冷缩？1.加热前尝试铜球能否通过铁环并记录；
2.加热1—2分钟后尝试铜球能否通过铁环并记录；（规范使用酒精灯、加热过的铜球不能用手去触摸，以防烫伤）
3.放入水中冷却后再尝试铜球能否通过铁环并记录。（在冷却过程中，眼睛不可直视，也不可直接将铜球扔到水里，以防水溅出来）探究铜球的热胀冷缩探究金属热胀冷缩吗交流加热铜球的实验现象铜球有热胀冷缩的性质。为什么钢轨之间要留空隙呢？装置介绍：把铜铁铝三根金属棒放在架子上，金属棒的左端位置是固定的，右端能自由伸缩，右端连着指针，只要金属棒的长度发生一点点的变化，我们就能通过指针观察到明显的现象。这个装置具有放大金属棒微小变化的作用。如果金属棒变长了，我们可以观察到指针向右偏转；如果金属棒变短了，指针向左偏转。我们只要观察指针的偏转方向，就可以知道这三根金属棒有没有热胀冷缩的性质了。探究金属棒的热胀冷缩探究金属棒的热胀冷缩1.在加热前，三根指针都指在0处。（可能有指针会往右偏，比如铝棒，在加热完后冷却，没有恢复到原来的长度，确定铝棒的起始位置在指针所在位置，做好记录）
2.用酒精盒同时加热三根金属棒。（注意用火安全，火柴点燃酒精后，放入水中熄灭）
3.观察指针的位置变化，做好记录。
4.用夹子将酒精盒取出，用盖子熄灭酒精盒里的火苗，冷却三根金属棒。
5.观察此时的指针的变化，并作好记录。酒精盒交流加热金属棒的实验现象铜棒、铁棒、铝棒也有热胀冷缩的性质。拓展一为什么指针的偏转速度会不一样？为什么钢轨之间要留空隙呢？拓展二高铁的铁轨是无缝衔接的，高铁铁轨是怎么克服热胀冷缩的呢？无缝钢轨焊接中的应力放散工序能防止无缝钢轨热胀冷缩，即把钢轨内部的应力均匀分布到钢轨上，防止在温度过低时断轨，温度过高时胀轨。交流：所有的金属都会热胀冷缩？大多数金属灰热胀冷缩，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ti和铋bi。锑的这种奇特性质曾被用在印刷上，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，由于锑热缩冷胀，字的笔画十分清晰，而且经久耐用。铋晶体钟表锑片印刷金属的热胀冷缩液体有热胀冷缩的性质，空气有热胀冷缩的性质，铜、铁、铝有热胀冷缩的性质......大多数的物体都有热胀冷缩的性质。总结课堂练习填空题：
1.夏天安装电线时,两根电线杆之间的电线不能拉得太紧,否则到了冬天,电线由于（ ），容易被拉断。
2.通过实验，我们知道（ ）、（ ）等金属都具有热胀冷缩的性质。但并不是所有金属都是如此，如（ ）、（ ）等金属就会热缩冷胀。冷缩铜铁锑铋巩固练习课堂练习判断题：
1.由于钢比较坚硬，所以钢没有热胀冷缩的性质。（ ）
2.大多数金属受冷时体积缩小，受热时体积膨胀。（ ）
3.刚加热过的金属，不可直接用手触摸，以免烫伤手。（ ）
4.钢条加热时，会伸长、变细。（ ）×√√×课堂练习选择题：
1. 从实验中我们发现，水、空气、铜和钢等物质有热胀冷缩的性质。根据实验中获得的信息，我们可以得出（ ）的结论。
A.许多物质都有热胀冷缩的性质
B.液体、气体和固体都有热胀冷缩的性质
C.所有物质都有热胀冷缩的性质
2.在常温下，右图所示的模具X刚好能插入Y内（X和Y都具有热胀冷缩的性质），下列哪些方法可以使X更容易插入Y内？（ ）
①把Y浸在冰水中 ②把X浸在冰水中 ③用火把Y加热
A.①和② B.① 和③ C.②和③AC谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
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教科版科学五年级下册第二单元《热》
第5课《金属热胀冷缩吗》教学设计
【教学目标】
科学概念：
1.许多固体都有热胀冷缩的性质。
2.有些固体在一定条件下是热缩冷胀的。
过程与方法：
1.设计简单操作的实验活动，有效地观察金属固体体积变化的现象。
2.对生活中的现象尝试用所学知识加以解释。
情感、态度与价值观：
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。
3.初步了解生活中的固体热胀冷缩现象，并对其进行利用。
【教学重难点】
重点：设计实验观察金属固体体积变化的现象。
难点：有效地观察金属固体体积变化的现象。
【教学准备】
分组准备：酒精灯、铜球、铁环、火柴、铜棒、铁棒、铝棒、烧杯杯、水。
教师准备：多媒体课件，记录单。
【教学过程】
一、导入：观看视频
师播放视频：火车在铁轨上行驶时发出“咯噔咯噔”的声音。“咯噔咯噔”的声音是因为钢轨之间有空隙。为什么钢轨之间要留空隙？
生（预测）：因为钢轨受热会膨胀。如果没有空隙，钢轨之间会相互挤压，从而导致钢轨断裂，火车无法运行。
师：回答得真棒！之前我们学过液体、空气有热胀冷缩的性质，钢轨等一类的金属固体有热胀冷缩的性质吗？今天我们就来研究金属热胀冷缩吗？（师板书课题）
二、探究金属的热胀冷缩
（一）探究铜球的热胀冷缩
师出示材料：铜球、铁环、酒精灯、火柴、盛有常温水的烧杯。
师：我们用这些材料才探究一下金属的热胀冷缩吧！你觉得怎么来探究呢？
生思考，交流实验方法（预测）：铜球先试着通过铁环，看看能否通过？能通过，我们再把铜球在酒精灯上加热若干分钟，尝试通过铁环，看看能否通过？如果不能通过，是因为铜球受热体积膨胀了。接着我们把加热过的铜球放入冷水中冷却之后，试着去通过铁环，看看铜球能否通过？如果能通过，是因为铜球受冷体积缩小了。
师：回答得很具体，非常棒！
师在学生的基础上，作补充，出示实验方法和小提示：
1.加热前尝试铜球能否通过铁环并记录；
2.加热1—2分钟后尝试铜球能否通过铁环并记录；（提示酒精灯的规范操作、加热过的铜球不能用手去触摸，以防烫伤）
3.放入水中冷却后再尝试铜球能否通过铁环并记录。（提示在冷却过程中，眼睛不可直视，也不可直接将铜球扔到水里，以防水溅出来）
4.记录表
实验记录表一：加热铜球
实验过程
现象：铜球能否通过铁环
结论
加热前
加热1-2分钟后
在水中冷却后
生实验、交流实验现象：
1.未加热前，铜球能通过铁环；
2.加热1—2分钟后，铜球不能通过铁环；（原因（预设）：铜球受热体积膨胀，铜环大小没变，因此铜球不能通过铁环）
3.放入水中冷却后，铜球能通过铁环。（原因（预设）：铜球受冷体积缩小，铜环大小没变，因此铜球能通过铁环）
结论：铜球有热胀冷缩的性质。
（二）探究金属棒的热胀冷缩
师再次出示一开始的问题：现在能解释为什么钢轨之间要留空隙了吗？
生（预测）：通过刚才的实验，我们知道了铜球有热胀冷缩的现象。铜球是金属固体，钢轨也是。钢轨留空隙是为了防止钢轨因热胀而引起钢轨之间相互挤压，使火车不能正常运行。
生（预测）：铜球是球形，钢轨是长条形，而且两种材质也不一样，一种是铜，一种里面含有铁，这个实验不足以说明钢轨也有热胀冷缩的性质。需要另外做实验来验证。
师：说的非常好，你的思维非常严谨。
师出示铜铁铝金属棒的实验装置。用视频介绍这个实验装置：把铜铁铝三根金属棒放在架子上，金属棒的左端位置是固定的，右端能自由伸缩，右端连着指针，只要金属棒的长度发生一点点的变化，我们就能通过指针观察到明显的现象。这个装置具有放大金属棒微小变化的作用。如果金属棒变长了，我们可以观察到指针向右偏转；如果金属棒变短了，指针向左偏转。我们只要观察指针的偏转方向，就可以知道这三根金属棒有没有热胀冷缩的性质了。
师：我们用这个实验装置来探究金属棒是否有热胀冷缩的性质了。当然，我们还是要加热和冷却金属棒。
师出示实验方法和小提示：
1.在加热前，三根指针都指在0处。（可能有指针会往右偏，比如铝棒，在加热完后冷却，没有恢复到原来的长度，这里可以提醒学生，确定铝棒的起始位置在指针所在位置，做好记录）
2.用酒精盒同时加热三根金属棒。（这里提醒学生注意用火安全，火柴点燃酒精后，放入水中熄灭）
3.观察指针的位置变化，做好记录。
4.用夹子将酒精盒取出，用盖子熄灭酒精盒里的火苗，冷却三根金属棒。
5.观察此时的指针的变化，并作好记录。
生实验，并记录。
实验记录表二：加热金属棒
金属棒名称
实验过程
结论
加热前指针的位置
加热后指针的位置
冷却后指针的位置
铜棒
铁棒
铝棒
生交流实验现象：铜铁铝三根金属棒在加热后，指针都往右偏转，说明三根金属棒受热后体积膨胀；冷却过程中，指针慢慢地往左偏转，说明三根金属棒在受冷过程中体积缩小。
得出结论：铜棒、铁棒、铝棒也有热胀冷缩的性质。
师：除了这个发现外，你们还发现了什么？
生（预测）：指针的偏转速度不一样，铝棒的最快。
师：这又说明了什么，我们等到下节科学课再来探究。
（三）解释钢轨之间留缝隙的原因
师再次出示一开始的问题：通过两个实验，现在能解释为什么钢轨之间要留空隙了吗？
生（预测）：就是利用了钢轨受热会膨胀的原理。
我们用视频再来加深一下这个原理。
师播放视频。
师：视频的结尾说到高速铁路的铺设采用了新技术，可以做到无缝衔接。老师有个疑问，无缝轨道是怎么克服热胀冷缩的呢？这个就留给给位同学课后去思考了。
三、所有金属都有热胀冷缩的性质？
师：通过刚刚铜球和三根金属棒这两个实验，我们知道铜、铁、铝这三种金属受热会膨胀，我们说金属受热会膨胀，这样可以吗？
生（预测）：不可以。有好多金属我们都没做过实验，怎么知道它们受热会膨胀。
师：那怎么办？
生（预测）：可以每种金属都加热过来。
生（预测）：这样的话，课堂上根本就完成不了。而且有些金属，我们都可能拿不到、找不到。另外，我们即使拿到了，我们还要请加工师傅做成相同的形状。更何况，有些金属可能有剧毒，比如水银。
师：实验看起来很麻烦，有一定的安全隐患。那有没有更好的办法？
生（预测）：查阅资料，找一找科学家的发现，了解一下。
师：是个好方法。我们把书本翻到P38，一起来阅读科学家的发现。
（大多数金属灰热胀冷缩，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ti和铋bi。锑的这种奇特性质曾被用在印刷上，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，由于锑热缩冷胀，字的笔画十分清晰，而且经久耐用。）
四、总结
师：我们根据自己所掌握的证据可以得出什么结论？
师引导学生：液体有热胀冷缩的性质，空气有热胀冷缩的性质，铜、铁、铝有热胀冷缩的性质......大多数的物体都有热胀冷缩的性质。
五、巩固练习
填空题：
1.夏天安装电线时,两根电线杆之间的电线不能拉得太紧,否则到了冬天,电线由于（ 冷缩 ），容易被拉断。
2.通过实验，我们知道（ 铜 ）、（ 铁 ）等金属都具有热胀冷缩的性质。但并不是所有金属都是如此，如（ 锑 ）、（ 铋 ）等金属就会热缩冷胀。
判断题：
1.由于钢比较坚硬，所以钢没有热胀冷缩的性质。（ × ）
2.大多数金属受冷时体积缩小，受热时体积膨胀。（ √ ）
3.刚加热过的金属，不可直接用手触摸，以免烫伤手。（ √ ）
4.钢条加热时，会伸长、变细。（ × ）
选择题：
1. 从实验中我们发现，水、空气、铜和钢等物质有热胀冷缩的性质。根据实验中获得的信息，我们可以得出（ A ）的结论。
A.许多物质都有热胀冷缩的性质
B.液体、气体和固体都有热胀冷缩的性质
C.所有物质都有热胀冷缩的性质
2.在常温下，右图所示的模具X刚好能插入Y内（X和Y都具有热胀冷缩的性质），下列哪些方法可以使X更容易插入Y内？（ C ）
①把Y浸在冰水中 ②把X浸在冰水中 ③用火把Y加热
A.①和② B.① 和③ C.②和③
六、板书设计
金属热胀冷缩吗
铜、铁、铝金属热胀冷缩
液体热胀冷缩 大多数物体都热胀冷缩（金属锑和铋是热缩冷胀）
空气热胀冷缩
