
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識與技能
(1)知道固體和液體都有熱脹冷縮的性質(zhì),氣體也有熱脹冷縮的性質(zhì)。
(2)了解有些固體和液體在一定條件下是熱縮冷脹的。
2.過程與方法
(1)設(shè)計(jì)簡單易操作的實(shí)驗(yàn)活動,有效地觀察金屬固體體積變化的現(xiàn)象。
(2)正確使用酒精燈給物體快速加熱。
(3)對生活中的現(xiàn)象嘗試用模擬實(shí)驗(yàn)加以解釋。
3.情感態(tài)度和價(jià)值觀
(1)對探究各種物體的熱脹冷縮現(xiàn)象表現(xiàn)出更濃的興趣。
(2)初步意識到事物遵循普遍的變化發(fā)展規(guī)律,但也有特殊性。
【教學(xué)重點(diǎn)】
固體的熱脹冷縮現(xiàn)象。
【教學(xué)難點(diǎn)】
有些固體和液體在一定條件下是熱縮冷脹的。
【教學(xué)方法】
合作探究法
【課前準(zhǔn)備】
酒精燈、銅球熱脹冷縮演示器、鋼絲條、刻度尺
【課時(shí)安排】
1課時(shí)
【教學(xué)過程】
一、故事導(dǎo)入
1825年,英國鋪設(shè)了第一條鐵路,鋼軌是一根連一根的焊接在一起的。結(jié)果,到了炎熱的夏天,鋼軌就變得七歪八扭,左右彎曲,有些地方甚至還向上拱了起來;而到了寒冷的冬天,鋼軌竟斷裂成幾段。
這是怎么回事呢?難道是人為破壞的,還是什么原因呢?
今天我們就學(xué)習(xí)新課,固體也熱脹冷縮嗎?
設(shè)計(jì)意圖:通過故事導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、實(shí)驗(yàn)探究
水、空氣等一些液體和氣體,都有熱脹冷縮的性質(zhì),固體是否熱脹冷縮呢?讓我們來研究一下吧!
以銅球?yàn)槔?,觀察金屬是否具有熱脹冷縮的性質(zhì)。
(一)觀察銅球的熱脹冷縮
出示實(shí)驗(yàn)器材。
重要提示:1.注意使用酒精燈的安全;2.用酒精燈的外焰加熱銅球;3.要用燈蓋蓋滅酒精燈,而不是用嘴吹;4.禁止觸摸銅球,加熱后的銅球會燙傷皮膚。
實(shí)驗(yàn)過程:銅球能夠通過銅環(huán),把銅球加熱后再次放進(jìn)銅環(huán)里,會發(fā)現(xiàn)銅球不能通過銅環(huán),在把加熱的銅球放入冷水中,冷卻后,發(fā)現(xiàn)銅球能夠通過銅環(huán)。
銅球熱脹冷縮記錄表
結(jié)論:
加熱金屬球,金屬球不能通過金屬圈。說明金屬在溫度升高時(shí),體積變大。
把金屬球浸入燒杯中的冷水后,金屬球能通過金屬圈。說明金屬在溫度降低時(shí),體積變小。
設(shè)計(jì)意圖:通過加熱銅球驗(yàn)證銅球具有熱脹冷縮的性質(zhì)。
(二)觀察鋼條的熱脹冷縮
銅球會熱脹冷縮,那么生活中常見的鐵片、鋼條等,它們會熱脹冷縮嗎?
觀察鋼條的變化。
實(shí)驗(yàn)記錄
結(jié)論:
鋼條受熱后伸長,繩長的鋼條會推動鐵釘?shù)囊苿印Uf明金屬具有熱脹冷縮的性質(zhì)。
設(shè)計(jì)意圖:使學(xué)生對熱脹冷縮現(xiàn)象的認(rèn)識變得更深入更具體。
熱脹冷縮在生活中的實(shí)例
1.當(dāng)罐頭打不開時(shí),你有什么辦法把罐頭蓋打開?
將罐頭放入盛有溫水的容器中(可以用金屬盆,水溫不宜過高,以免罐頭驟熱產(chǎn)生破裂)。
2.為什么鐵路上的每根鋼軌之間必須留有一定空隙?
因?yàn)殇撥売袩崦浝淇s的性質(zhì)。
3.電線工人架設(shè)電線,夏天應(yīng)該怎么拉線?
因?yàn)殡娋€具有熱脹冷縮的性質(zhì),因此夏天電線都要略有下垂。
那么,熱脹冷縮在生活中有哪些用途呢?我們舉一些例子。
1.溫度計(jì)利用水銀、酒精冷縮熱脹特性。
2.煮熟的雞蛋放在冷水中浸一浸,蛋就很容易剝開,這是因?yàn)榈皻ず偷鞍椎氖湛s程度不一樣的結(jié)果。
3.鋼鐵造的橋在溫度變化時(shí)會熱脹冷縮。因此,鐵橋通常都架在滾軸上。
4.踩扁的乒乓拿熱水燙燙就鼓起來了。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生把新的認(rèn)識和生活中的現(xiàn)象建立聯(lián)系,促使他們對這種設(shè)計(jì)和做法意義的理解,使科學(xué)學(xué)習(xí)與生活應(yīng)用聯(lián)系起來。
(三)金屬的熱脹冷縮
銅球會熱脹冷縮,鋼條也能熱脹冷縮,那么是不是可以說金屬都能熱脹冷縮呢?
大多數(shù)的金屬會熱脹冷縮,可是有兩種金屬就與眾不同,它們是熱縮冷脹。這兩種金屬就是銻和鉍。
銻的熱縮冷脹的這種性質(zhì)被用在印刷上,早些年印刷書報(bào)用的鉛字就摻有銻。所說的鉛其實(shí)是鉛和銻的合金,當(dāng)熔化了的合金澆進(jìn)銅模里冷卻凝固時(shí),字的筆畫會十分清晰,而且經(jīng)久耐用。
鉍為銀白色至粉紅色的金屬,質(zhì)脆易粉碎,鉍的化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。鉍在自然界中以游離金屬和礦物的形式存在。以前鉍被認(rèn)為是相對原子質(zhì)量最大的穩(wěn)定元素,但在2003年,發(fā)現(xiàn)了鉍有極其微弱的放射性。
結(jié)論:
液體有熱脹冷縮的性質(zhì),氣體有熱脹冷縮的性質(zhì),固體也有熱脹冷縮的性質(zhì)……許多物體都有熱脹冷縮的性質(zhì)。
設(shè)計(jì)意圖:了解到自然界中確實(shí)存在物體的熱縮冷脹現(xiàn)象。
三、拓展延伸
一般來說,氣體熱脹冷縮最顯著,液體其次,固體最不顯著。因?yàn)闅怏w分子之間的引力比液體和固體分子之間的引力小,受溫度的影響就更容易一些。
四、本課總結(jié)
許多物體都有熱脹冷縮的性質(zhì),但是有一些物體還具有熱縮冷脹的性質(zhì)。
五、本課測驗(yàn)
(一)填空題
1.將一個(gè)立方體為10立方厘米的銻球放在酒精燈上加熱,其體積(小于)10立方厘米。
2.將一根10厘米的銅絲放入冰柜中一個(gè)小時(shí),取出后再測量,則其長度(小于)10厘米。
3.加熱的銅球放入冷水中冷卻后的情況,此時(shí)銅球體積變(?。?,(能)通過銅環(huán)。
(二)選擇題
1.在金屬的大家族里,有兩種金屬是熱縮冷脹的,它們是(C)
A.銀和水銀 B.鐵和鋁 C.銻和鉍
2.有經(jīng)驗(yàn)的電工拉電線時(shí),應(yīng)該是(A)
A.冬天的時(shí)候拉送一些,夏天的時(shí)候拉緊一些
B.冬天的時(shí)候拉緊一些,夏天的時(shí)候拉松一些
C.夏天和冬天拉得一樣緊
(三)判斷題
1.所有的金屬都具有熱脹冷縮的性質(zhì)。 (ⅹ)
2.醫(yī)療上用汞做水銀溫度計(jì),是利用水銀具有的熱脹冷縮的性質(zhì)。 (√)
3.有些固體和液體在一定條件下是熱縮冷脹的。(√)
4.鐵橋通常都架在滾軸上。 (√)
5.金屬鉍加熱后體積變大,遇冷體積變小。 (X)
六、家庭作業(yè)
查閱資料說明還有哪些物體使熱縮冷脹的?
【板書設(shè)計(jì)】
固體也熱脹冷縮嗎
熱脹冷縮的性質(zhì)
【教學(xué)反思】
本課是新人教版上冊第三單元的第五八課,主要是研究固體是否具有熱脹冷縮的性質(zhì)。前面學(xué)生認(rèn)識了液體具有熱脹冷縮的性質(zhì)后,此時(shí)會很自然地想到另一個(gè)問題:固體是否會象液體的水那樣也具有熱脹冷縮的性質(zhì),因此這課選擇讓學(xué)生開展這一觀察研究活動。
第一個(gè)活動是觀察銅球的熱脹冷縮,第二個(gè)活動是觀察鋼條的熱脹冷縮。根據(jù)本年級學(xué)生實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)室器材配備及安全原則,我選擇這兩個(gè)試驗(yàn)為演示實(shí)驗(yàn),并適當(dāng)小范圍讓學(xué)生參與的教學(xué)設(shè)計(jì)。為了更好調(diào)動學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性和培養(yǎng)學(xué)生的試驗(yàn)操作能力,進(jìn)一步加深對本單元多數(shù)物體具有熱脹冷縮性質(zhì)的認(rèn)識,驗(yàn)證空氣的熱脹冷縮性質(zhì)。由于空氣熱脹冷縮現(xiàn)象比較明顯,實(shí)驗(yàn)的效果會更好些。在教學(xué)中本課比較緊湊,試驗(yàn)環(huán)節(jié)緊緊相扣,讓學(xué)生既有得觀察、思考,還能滿腔熱情的參與到分組試驗(yàn)中來,達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果,加深了對絕大多數(shù)物體都具有熱脹冷縮性質(zhì)的認(rèn)識,鍛煉了動手試驗(yàn)的能力,進(jìn)一步提升了小組合作的能力。
本課最大的收獲就是根據(jù)學(xué)生實(shí)際和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際來設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和方法起到的教學(xué)效果比較好,當(dāng)然更希望的學(xué)校進(jìn)一步加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)室的配置,讓每一個(gè)試驗(yàn)都能給學(xué)生親自動手的機(jī)會,這樣的試驗(yàn)教學(xué)才是學(xué)生最喜歡的學(xué)習(xí)。
實(shí)驗(yàn)名稱
銅球熱脹冷縮嗎
實(shí)驗(yàn)器材
酒精燈、銅球熱脹冷縮演示器
實(shí)驗(yàn)步驟
用酒精燈加熱能通過銅環(huán)的銅球,之后讓加熱后的銅球再次通過銅環(huán),觀察發(fā)生的現(xiàn)象?再把加熱后的銅球放入冷水中,在讓它通過銅環(huán),觀察發(fā)生的現(xiàn)象?
實(shí)驗(yàn)過程
觀察銅球能否通過銅環(huán)
加熱前
銅球能通過銅環(huán)
加熱后
銅球不能通過銅環(huán)
冷卻后
銅球能通過銅環(huán)
實(shí)驗(yàn)名稱
鋼條推動鐵釘實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)器材
鋼條、鐵架臺、酒精燈
實(shí)驗(yàn)步驟
用一段30厘米左右長的鋼條做一個(gè)橋的模型,然后加熱鋼條,觀察加熱后鋼條長度是否發(fā)生變,觀察鐵釘?shù)囊苿忧闆r。
時(shí)間
長度
鐵釘移動情況
0分鐘
15cm
不移地
加熱4分鐘后
17cm
向前移動2厘米
加熱5分鐘后
20cm
向前移動3厘米
加熱6分鐘后
21cm
向前移動4厘米
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