观察钢条的热胀冷缩自制教具

《观察钢条的热胀冷缩》
自制教具的设计方案及使用说明
一．原教材中的实验设计与不足
科教版五年级科学下册第37页《观察钢条的热胀冷缩》一课，是通过实验让学生认识钢具有热胀冷缩的性质。

课本实验是这样设计的：在钢条的中间打一个小孔，用大铁钉将其固定在木板上，并在紧贴钢条的一端钉上一枚小铁钉，然后用酒精灯在钢条的另一端加热。

通过这样的实验设计，目的就是让加热后长度发生变化的钢条推斜或推倒小铁钉。

然而在课堂实验时，我们发现，即使给钢条加热很长时间，也很难观察到预想的实验现象。

其主要原因是钢条的受热部位与小铁钉相距较远，钢的热传导系数和热膨胀系数都比铜、铝等金属，相对低得多，所以实验效果不尽人意。

为了让热胀冷缩现象一目了然，我通过多次尝试，重新设计了一种自制实验装置。

二．自制实验装置的设计
裁一块长30cm，宽15cm的长方形木板，中间挖一个长10cm，宽8cm的方孔，使其刚好能搁在三脚架上，然后在木板上头对头地放上两根钢尺（或钢条代替），并将其用木螺丝固定，然后接上一个简单的电路检测器。

三．实验操作原理
将两根钢尺固定在木板上，使钢尺的两个端头相距0.5mm左右，从木板中间的方孔处，用酒精灯给两根钢尺的端头加热50秒左右的时间，钢尺受热膨胀后连接到一起，小灯泡就会发光；熄灭酒精灯，钢尺冷却收缩，小灯泡熄灭。

利用钢尺的热胀冷缩性质来接通和断开电路，通过小灯泡的点亮与熄灭这一明显现象放大了金属条热胀冷缩这一极其细微的现象。

四．自制实验装置的优点
首先，本自制实验装置的优点是将隐性知识显性化，实验现象明显，效果奇佳，便于学生观察；更大的优点就是用四年级的电学知识来解决五年级的热学问题，实现了知识的应用与迁移。

其次，培养了学生的思维和动手能力。

通过这个实验，学生可以深刻认识到知识的综合运用可以为自己的观察、推理、判断、操作带来很大的方便。

最后，这个实验操作简单、现象明显、通俗易懂。

学生在明白实验原理豁然开朗的同时，会深刻感受到只要善于思考、善于联系科学就并不难，从而深深激发爱科学、学科学、用科学的兴趣。

四．实验时要注意的事项
1.实验操作前要先检查电路是否形成闭合电路。

2.使用酒精灯时，一定要操作规范，注意安全。