金属热胀冷缩吗
金属热胀冷缩
教学 与实验
金属体会热胀铜球
实验:操作一
通过铜环的铜球
实验二:操作
用洒精灯 加热铜球
加热后铜球， 不能通过铜环了
实验三:操作
将铜球放入 水中冷却
铜球冷却后， 能通过铜环了
实验:操作四
观察钢条受热的变化
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。
常见的物体都是由微粒组成，而微粒 总在那里不断地运动着。物体的热胀冷缩 和微粒运动有关； 当物体吸热升温以后，微粒加快了运动， 微粒之间的距离增大，物体就会膨胀；
当物体受冷后，微粒的运动减慢，微粒 之间间的距离缩小，物体就收缩了。
课程拓展： 什么物体有热胀冷缩的性质？
水有热胀冷缩的性质，
空气有有热胀冷缩的性质，
玻璃管
常温下 的水
热水
冷水
锥瓶
气体热胀冷缩的实验
常温下 的水
热水
冷水
气体热胀冷缩的实验
常温下 的水
热水
冷水
气体热胀冷缩的实验 气体热胀冷缩的实验
常温下 的水
热水
冷水
气体热胀冷缩 的实验
液体热胀冷缩 的实验
300ml
200 150
100
50
观察与水相比,空气的热胀冷缩 有什么特别的地方?
如何解释物体热胀冷缩现象?
金属体的热胀冷缩 热胀冷缩金属：
大多数金属会热胀冷缩。如：铜、钢等
热缩冷胀金属：
少数金属会热缩冷胀。如：锑、铋等
P38
气体热胀冷缩
教学 与实验
瓶 内 有 空 气
如果瓶内的空气 体积膨胀,瓶内的空 气就会往外挤.只要 想办法观察到瓶内 的空气在往外跑,我 们就知道瓶里的空 气在膨胀了.
金属热胀冷缩吗
金属热胀冷缩吗教材分析：《金属热胀冷缩吗》一课是科学五年级下册第二单元的内容。
这是在学生认识了液体、气体都具有热胀冷缩的性质后很自然地想到的一个问题：固体会不会也热胀冷缩呢？教材选用金属固体物让学生开展这方面的研究。
分为三个部分：观察铜球的热胀冷缩；观察钢条的热胀冷缩；金属的热胀冷缩。
教材以铜球的热胀冷缩实验作为典型的观察材料。
本课的教学重点和难点都是如何设计实验观察金属固体体积的变化现象。
通过本课活动内容和对观察结果的分析、归纳和概括，同时结合前两课的内容，在学生的头脑中建立起水、空气及铜球有热胀冷缩的性质，许多物体都有热胀冷缩性质的概念。
而教材最后的结论蕴涵着两层含义：一是强调科学探究中严谨的科学态度，仅仅靠一两个事实材料就下定义是不严谨的；二是为学生的课后探究提出了空间，省略号所涵盖的探究活动会接连不断地出现，这也正是我们所期望的。
学情分析：在进行本课学习前，五年级的学生对液体和气体的热胀冷缩现象已经有了初步的认识和了解。
学生对于固体是否也有热胀冷缩现象的探究比较感兴趣，但在实验过程中，还是存在以点带面的现象。
很容易在看到铜球的热胀冷缩后就下结论：“金属也具有热胀冷缩的性质”。
所以在归纳总结时要适时引导学生对科学结论得出的正确认识。
为此，通过本课的学习，一方面让学生对物体的热胀冷缩现象有一个较全面、深入的认识。
认识到科学结论的得出是要经过多次实验论证的；另一方面，着重引导学生能关注身边常见的一些事物、现象，从生活实践出发，把所学的知识应用到生活实际。
认识到知识来源于生活，同时也是为了人们能更好的生活。
教学目标：1、科学概念：（1）许多固体和液体都有热胀冷若冰缩的性质，气体也有热胀冷缩的性质。
（2）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、情感、态度、价值观：（1）培养学生对探究各种物体的热胀冷缩现象浓厚的兴趣。
金属热胀冷缩吗
金属热胀冷缩吗教学设计
A——钢条实验设计第（）小组
教学反思：
1.实验改进：教材先让学生观察铜球的热胀冷缩，让学生建立表象。
再让学生设计钢条的热胀冷缩，但教材中用锯条和大头针，如果加热锯条，会把端点竖直的大头针顶得倾斜。
但这个实验加热时间长，而效果不明显，因此我在教学中采用钢卷尺的钢片（两边断开）和整条的薄铝片，一是通过电路检测器，当加热时，钢片变长，电路通路，灯泡亮。
二是直接加热薄铝片，中间拱起，停止加热，恢复原长。
实验中，加热时间短，在20秒之内就能出现热胀现象，效果非常明显。
2.自主实验：采用提供材料让学生设计实验，学生兴趣浓厚，且受到导入时的故事影响，对整根铝片的实验设计没有难度，对断开的钢片的实验设计有一些难度，但学生还是能够想到这种方法，教学中，也对这个实验进行了重点指导。
经过实验设计后，学生对实验的观察目标更加明确。
3.重视科学态度的培养：在结论的归纳过程中，让学生意识到用几个事实下定义是不科学不严谨的，建立科学结论是通过无数次的实验、对所有相关材料的实验而获得的。
借用科学家的研究结果丰富自己的认识。
4.重视学以致用：学以致用是学生学习科学的目的之一，教学中，让学生解决三个问题，而且要说出自己的解释或理由。
培养了学生对生活科学的关注度，并由此培养学生思维的严密性。
5.存在问题及改进建议：由于钢片在加热过程中，断开的地方会翘起错位，导致有些组没有看到电灯亮，但学生在分析时却说出这个理由。
因此教学材料中，需要的钢片能有锯条一样的硬度，又有钢卷尺薄片一样的薄度。
如果有这样的材料，就不会出现这样的问题了。
金属热胀冷缩吗
资料二：钢轨断裂成几段的原因？
温度每变化1℃，1米长的钢轨大约伸缩
0.000018米，假如一年中气温变化60℃那么 1千千米长的铁路就要伸缩708米，如果不留
缝隙冬天受冷收缩，就会被冻裂成几段，夏天
钢轨受热膨胀，就会变得七扭八歪，有的朝
上拱起。因为有热胀冷缩，所以钢轨之间必须
有缝隙，防止钢轨有（热胀冷缩）， 出现安全事故。 。
金属的热胀冷缩
小故事：
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。
同学们想一想：
1.为什么铁轨在冬天会断裂，在 夏天会弯曲？
2.我们知道空气和水，有热胀冷 缩的性质，是不是钢铁也有热 胀冷缩的性质，是不是所有金 属都热胀冷缩的性质？
2、把金属球浸入烧杯中的冷水后，金属球 能通过金属圈。 回想： 这几节课你学到了哪些知识？
是（ti）锑和（bi）铋。 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；
回想： 这几节课你学到了哪些知识？ 因为有热胀冷缩，所以钢轨之间必须有缝隙，防止钢轨有（热胀冷缩），出现安全事故。 温度每变化1℃，1米长的钢轨大约伸缩0.
活动一: 你能用什么方法来验证金属是否有热 胀冷缩的现象？
实验材料：金属球、金属圈、酒精灯、火柴、冷水
实验图示：
实验结论
1、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）
2、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）
小结：固体也有热胀冷缩现象。
金属的热胀冷缩
汇报人：XX
CONTENTS
PART ONE
热胀冷缩是指物质在受热时体积膨胀，遇冷时体积收缩的物理现象。
金属的热胀冷缩现象表现为温度升高时，金属的长度、宽度和高度都会发生膨胀。 这种现象的原因是金属内部的原子或分子的运动速度会随温度变化，速度越快，相互 碰撞的频率就越高，从而引起宏观尺度上的膨胀。 金属的热胀冷缩现象对金属制品的性能和使用有重要影响，需要加以考虑和利用。
金属热胀冷缩的利用：在某些特殊情况下，可以利用金属的热胀冷缩特性来实现特定的机械运动或功能，如温度 控制机构、热胀式紧固装置等。
建筑行业：利用金属的热胀冷缩特性，可以建造伸缩缝，防止建筑物因温度变化而产生裂缝。
电子行业：金属的热胀冷缩特性在电子元件的制造中起到关键作用，Hale Waihona Puke 如焊接和组装过程中 对精密零件的控制。
设计时预留适当的伸缩空间， 以适应温度变化
选用合适的金属材料，考虑 其热膨胀和冷缩的特性
采用热膨胀系数较小的连接 方式，如焊接或螺栓连接
定期检查金属结构的变形情 况，及时进行调整或修复
汇报人：XX
温度监测：在金属加工过程中，应实时监测温度变化，以便及时调整温度，防止温度过高或 过低。
材料选择：选择具有较小热膨胀系数的金属材料，可以降低热胀冷缩现象的影响。
结构设计：在金属结构设计中，应考虑热胀冷缩的影响，合理安排金属部件的布局和连接方 式。
选用优质材料：选择具有优良热稳定性的金属材料，如不锈钢等。 结构设计：合理设计金属结构，避免出现应力集中和过大的温度梯度。 热处理：对金属材料进行适当的热处理，以提高其热稳定性和抗热变形能力。 安装维护：在安装和日常维护中，注意控制金属结构的温度变化，避免过大的温度波动。
金属体积 温度 时间
金属体积温度时间
金属的体积受温度和时间的影响。
首先，让我们从温度的角度
来看。
当金属受热时，其分子会开始振动，这会导致金属的体积膨胀。
这是因为热量增加了分子之间的距离，使其在空间中占据更大
的体积。
相反，当金属被冷却时，分子减少振动并靠近彼此，导致
金属收缩。
这种热胀冷缩的特性在金属加工和工程中具有重要意义。
另外，时间也会对金属的体积产生影响。
在长时间的作用下，
金属可能会发生变形，这是因为分子逐渐重新排列，导致金属产生
塑性变形。
这在金属材料的老化过程中尤为显著，长时间的使用会
导致金属材料的体积发生微小的变化。
此外，温度和时间的组合也会对金属的体积产生影响。
例如，
高温下长时间的作用可能会导致金属材料的蠕变现象，即在持续受
力的情况下，金属会逐渐发生形变，这会影响金属的体积稳定性。
总的来说，金属的体积受温度和时间的影响是一个复杂的过程，涉及到热胀冷缩、塑性变形、蠕变等多种因素。
在工程和材料科学
领域，对金属体积受温度和时间影响的研究具有重要的理论和应用
价值。
通过深入了解金属在不同温度和时间条件下的体积变化规律，可以更好地应用于工程实践中，提高材料的稳定性和可靠性。
热缩冷胀的例子10个
热缩冷胀的例子1. 介绍在物理学中，热缩冷胀是指物质在温度变化过程中发生的体积变化现象。
当物体受热时，其分子活动增加导致体积膨胀；而当物体被冷却时，分子活动减少导致体积收缩。
这一现象广泛应用于生活和工业中，如温度计、铁轨膨胀缝等。
本文将介绍10个热缩冷胀的例子，深入探讨其原理和应用。
2. 金属的热胀冷缩2.1 金属导线的热胀冷缩金属导线在输送电流时会发热，导致导线温度升高。
由于金属的线性膨胀系数大于绝缘材料，导线会因受热而膨胀，但绝缘材料不会膨胀，因此导致导线变形、绝缘材料受损。
这可以解释为什么在夏天，高温下的电线会比冬天温度较低时的电线松弛，有时导致电线断裂。
2.2 金属扣盖瓶的热胀冷缩金属扣盖瓶是一种常见的容器，它使用金属和玻璃的热胀冷缩原理来封闭瓶口。
当内容物被加热时，瓶内的空气也会因此加热并膨胀，导致瓶内压力增加。
而金属扣盖瓶通过金属的线性膨胀系数大于玻璃的特性来适应瓶内压力的变化，使瓶口始终密封。
3. 混凝土结构中的热缩冷胀3.1 混凝土路面的缝隙在炎热的夏季，混凝土路面受热膨胀，而在寒冷的冬季则会收缩。
这种热缩冷胀的变化会导致混凝土路面出现裂缝和缝隙。
为了应对这种问题，人们在混凝土路面中设置了膨胀缝和收缩缝，使路面在温度变化时能够自由膨胀和收缩，避免裂缝的形成。
3.2 混凝土建筑中的膨胀缝与混凝土路面类似，混凝土建筑也会受到温度变化的影响而发生热缩冷胀现象。
为了避免混凝土建筑出现裂缝，建筑师会在混凝土结构中设计膨胀缝。
这些膨胀缝可以容纳混凝土在热胀冷缩过程中发生的体积变化，保护建筑结构的完整性和耐久性。
4. 温度计的原理温度计是利用热缩冷胀原理测量温度的设备。
其中，常见的有汞温度计和铂电阻温度计。
这两种温度计都利用了物质在温度变化时发生的体积变化。
4.1 汞温度计汞温度计是一种基于汞的液体膨胀量随温度变化的原理进行测量的温度计。
在汞温度计中，当温度升高时，汞柱会因汞的膨胀而上升。
通过测量汞柱的高度，可以确定温度的变化。
热胀冷缩的例子10个
热胀冷缩的例子10个1、空气的热胀冷缩。
空气本质上是一种物质，是由一些各种状态的气体组成的，其中有些气体是温度升高时会膨胀的，这类气体被称为热胀气体，其中最常见的就是氧气、氮气和氢气。
根据热力学原理，当气体的温度升高时，其体积会变大，而当温度降低时，其体积会变小。
2、液体铁的热胀冷缩。
铁是一种金属，具有较高的密度和熔点，所以其可以以液体状态存在，而且液体铁在温度变化时也会发生热胀冷缩现象。
一般来说，温度升高时液体铁的体积会变大，温度降低时液体铁的体积会变小。
这与空气的热胀冷缩现象又大相径庭。
3、水滴的热胀冷缩。
水滴也会发生热胀冷缩，当水滴温度升高时，其表面张力会降低，表面得到拉大，使整个水滴体积变大，而当水滴温度降低时，其表面张力会增强，表面得以收缩，形成水滴体积变小的情况。
4、金属管的热胀冷缩。
金属管是由各种金属材料制成的，具有较低的密度和热传导率，使其可以很容易受热胀冷缩的影响。
当金属管的温度升高时，其内外的气体的体积会变大，而金属管的外表面也会膨胀，从而使整个金属管的体积变大；当金属管的温度降低时，其内外的气体的体积会逐渐变小，而金属管的外表面也会收缩，从而使整个金属管的体积变小。
5、玻璃镜子的热胀冷缩。
玻璃镜子是由玻璃制成的，具有较高的热传导率，因此玻璃镜子受到温度变化时会发生热胀冷缩现象。
当温度升高时，玻璃镜子会膨胀，使其表面发生弯曲；而当温度减低时，玻璃镜子会收缩，使其表面变得平坦。
6、玻璃杯的热胀冷缩。
玻璃杯也会发生热胀冷缩，当玻璃杯的温度升高时，其表面受到拉伸，因而使得玻璃杯的体积变大，而当玻璃杯的温度降低时，其表面受到收缩，因而使得玻璃杯的体积变小。
7、金属棒的热胀冷缩。
金属棒也会受热胀冷缩的影响，由于金属棒温度升高时其表面受到拉伸，从而使整个金属棒的长度延长，而当它的温度降低时，其表面受到收缩，从而使整个金属棒的长度减短。
8、橡胶带的热胀冷缩。
橡胶带也会受到热胀冷缩的影响，当它的温度升高时，其表面受到拉伸，从而使整个橡胶带的长度延长，而当温度降低时，其表面受到收缩，从而使整个橡胶带的长度减短。
钢和铜的热胀冷缩程度
钢和铜的热胀冷缩程度
钢和铜的热胀冷缩程度是指在单位温度变化下，材料的长度、体积或者面积变化的比例。
一般来说，钢的热胀冷缩程度比铜要大。
具体来说，钢的线膨胀系数大约为
11.7×10^-6/℃，而铜的线膨胀系数约为16.8×10^-6/℃。
这意味着当温度升高1℃时，钢的长度会增加11.7×10^-6，而铜的长度会增加16.8×10^-6。
不过请注意，这些数据可能会根据具体的材料类型、成分以及环境条件有所不同。
此外，不同类型的钢和铜合金的热胀冷缩程度也可能存在差异。
例如，碳素钢的热胀冷缩程度通常要比不锈钢高。
在实际应用中，需要根据具体材料的热胀冷缩性能来设计合适的结构和尺寸，以保证在温度变化的条件下，结构和尺寸不会发生过大的偏差。
总的来说，钢和铜都会发生热胀冷缩现象，但其程度会受到多种因素的影响。
如果您想了解特定类型或条件下钢和铜的热胀冷缩性能，建议咨询专业的材料科学家或工程师。
金属热胀冷缩
金属热胀冷缩一、引言金属热胀冷缩是指在温度变化时，金属材料的长度、体积和密度等物理性质发生变化的现象。
这种现象不仅在日常生活中普遍存在，而且在工业生产、建筑结构设计等领域也有着广泛的应用。
二、金属热胀冷缩的原理金属热胀冷缩的原理是由于温度变化引起了金属晶格结构和原子振动状态的改变，从而导致了金属材料物理性质的变化。
具体来说，当温度升高时，金属材料内部分子振动加剧，晶格结构发生扭曲和变形，导致其长度、体积和密度等物理性质增大；反之当温度降低时，则会导致其长度、体积和密度等物理性质减小。
三、金属热胀冷缩的影响因素1. 金属材料本身的性质：不同种类的金属材料由于其内部晶格结构和原子排列方式不同，在受到相同温度变化条件下会表现出不同程度的热胀冷缩现象。
2. 温度变化的范围：温度变化越大，金属材料的热胀冷缩程度也会越大，反之则越小。
3. 金属材料的形态和尺寸：不同形态和尺寸的金属材料在受到相同温度变化条件下，其热胀冷缩程度也会有所不同。
例如，长条形材料比方块形材料更容易发生弯曲和变形。
四、金属热胀冷缩的应用1. 工业生产领域：在机械制造、航空航天、汽车制造等行业中，经常需要进行高精度零部件的加工和装配。
而这些零部件在受到温度变化时，很容易发生尺寸偏差或失效。
因此，在设计和制造这些零部件时需要考虑其热胀冷缩特性，并采取相应措施来保证其尺寸精度和使用寿命。
2. 建筑结构设计领域：在建筑结构设计中，由于气温季节性变化以及日夜温差等原因，建筑物内部的金属构件也会发生热胀冷缩现象。
因此，在建筑物设计时需要考虑金属构件的尺寸变化，以避免其对整个建筑结构的影响。
3. 热力学实验和研究领域：在热力学实验和研究中，需要对金属材料的热胀冷缩性质进行测量和分析，以便更好地理解其物理特性和应用价值。
五、金属热胀冷缩的应对措施1. 采用合适的金属材料：在设计和制造零部件时，需要选择具有较小热胀冷缩系数的金属材料，以减少尺寸偏差或失效的风险。
金属热胀冷缩吗教案
金属热胀冷缩吗教案教案：金属的热胀冷缩一、教学目标：1.了解金属的热胀冷缩现象；2.掌握金属热胀冷缩的原理；3.能够解释金属热胀冷缩现象对工程应用的影响。
二、教学内容：1.引入：通过展示实验现象，引导学生认识金属的热胀冷缩；2.讲解金属热胀冷缩的原理；3.展示金属热胀冷缩的实验，实地观察实验现象；4.讨论金属热胀冷缩对工程应用的影响。
三、教学过程：1.引入（10分钟）：教师可以准备一根不同材质的金属棒，如铁、铜、铝。
先将这些金属棒放入自来水中，观察一段时间后，让学生描述观察到的现象。
学生可能会发现，不同材质的金属棒在放入自来水时，会出现不同的现象，如变形、变长等。
引导学生思考，为什么金属棒会发生这样的变化。
2.讲解金属热胀冷缩的原理（20分钟）：教师通过讲解金属的分子结构和热运动理论，引导学生理解金属热胀冷缩的原理。
分子结构决定了金属在加热时分子热运动加剧，分子之间间隔增大，导致金属体积膨胀；在冷却时，分子的热运动减弱，分子之间的间隔减小，导致金属体积收缩。
教师可以通过动画、实验或演示等多种方式，让学生形象地理解金属热胀冷缩的原理。
3.展示金属热胀冷缩的实验（30分钟）：为了让学生更加深入地了解金属热胀冷缩现象，教师可以准备以下实验材料：玻璃管、橡胶塞、水、温度计。
具体操作步骤：a.将玻璃管一端封闭，另一端装上温度计，用橡胶塞密封；b.将玻璃管倾斜放置，从封闭的一端倒入适量的水；c.将玻璃管加热，同时观察温度计的读数。
通过实验，学生可以观察到加热后水位上升的现象，从而进一步理解金属热胀冷缩。
4.讨论金属热胀冷缩对工程应用的影响（20分钟）：教师可以引导学生讨论金属热胀冷缩现象对工程应用的影响，如：建筑物、桥梁、管道等。
学生可以就以下问题进行讨论：a.金属构件在不同温度下的变化对工程结构有何影响？b.如何应对金属热胀冷缩现象？通过讨论，学生可以提高对金属热胀冷缩现象在工程领域中的重要性的认识，进一步明确和理解。
不同温度金属的弯曲程度
不同温度金属的弯曲程度
金属的弯曲程度受温度影响的原因主要有两个方面，热胀冷缩
和材料本身的热机械性能。
首先，热胀冷缩是指金属在温度变化过程中会产生体积的变化，导致金属材料产生弯曲。
当金属受热时，其分子内部的热运动增强，分子间的距离增大，导致金属材料的体积膨胀，这种膨胀会导致金
属材料产生弯曲。
相反，当金属受冷时，分子内部的热运动减弱，
分子间的距离减小，导致金属材料的体积收缩，这种收缩会导致金
属材料产生弯曲。
因此，金属在不同温度下会产生不同程度的弯曲。
其次，金属材料本身的热机械性能也会影响其在不同温度下的
弯曲程度。
金属材料在高温下的抗拉强度和抗压强度通常会下降，
而在低温下则会变脆。
这意味着在高温下，金属材料更容易发生塑
性变形，从而产生更大的弯曲程度；而在低温下，金属材料更容易
发生脆性断裂，弯曲程度相对较小。
总的来说，金属在不同温度下的弯曲程度受热胀冷缩效应和材
料本身的热机械性能影响。
在实际工程中，需要根据具体金属材料
的特性和工作温度条件来合理选择材料，并进行弯曲设计和温度控制，以确保金属零件在不同温度下具有所需的弯曲性能。
热缩冷涨的常见物质
热缩冷涨的常见物质热缩冷涨是指在加热过程中物质会发生体积的收缩，而在冷却过程中又会发生体积的膨胀。
这种现象在很多物质中都会出现，下面将介绍一些常见的物质以及它们的热缩冷涨特性。
1. 水：水是一种非常常见的物质，它在加热过程中会发生体积的收缩，而在冷却过程中会发生体积的膨胀。
这是因为水分子在加热时会增加其热运动，分子之间的相互作用力减弱，从而导致体积的收缩；而在冷却过程中，分子的热运动减弱，相互作用力增强，导致体积的膨胀。
2. 金属：金属是另一种常见的物质，它也会表现出热缩冷涨的特性。
在加热过程中，金属的原子会增加热运动，原子之间的空隙减小，导致金属的体积收缩；而在冷却过程中，原子的热运动减弱，空隙增大，导致金属的体积膨胀。
这种热缩冷涨的特性使得金属可以被用于制造温度变化较大的部件，如热敏电阻器和温度控制器。
3. 塑料：塑料是一种广泛应用于工业和日常生活中的物质，它也表现出热缩冷涨的特性。
不同种类的塑料有不同的热缩冷涨系数，即在单位温度变化下体积变化的比例。
一些塑料在加热过程中会发生明显的收缩，而在冷却过程中会发生膨胀。
这种特性使得塑料可以被用于制造密封件和管道，以适应温度变化带来的体积变化。
4. 橡胶：橡胶是一种具有高度弹性的材料，它也会表现出热缩冷涨的特性。
在加热过程中，橡胶的分子链会发生伸展，体积减小，导致橡胶的收缩；而在冷却过程中，分子链会收缩，体积增大，导致橡胶的膨胀。
这种热缩冷涨的特性使得橡胶可以被广泛应用于制造密封件、弹簧和橡胶管等产品。
热缩冷涨是很多物质都会表现出的特性，包括水、金属、塑料和橡胶等。
这种特性使得这些物质可以适应温度变化带来的体积变化，广泛应用于工业和日常生活中的各个领域。
了解和掌握这些物质的热缩冷涨特性，可以帮助我们更好地利用它们的特性，设计和制造出更加稳定和可靠的产品。
金属热胀冷缩吗课件
THANKS
当温度升高时，原子或分子的运动速度加快，相互碰撞的频率增加，导致金属的晶格结构膨 胀，宏观尺度上表现为金属的体积增大。反之，当温度降低时，原子或分子的运动速度减缓， 晶格结构收缩，金属的体积减小。
金属热胀冷缩的实验观察
通过精密的实验设备，如热膨胀仪，可以精确测量金属在加热和冷却过程中的长度 变化。
如何应对金属的热胀冷缩
如何应对金属的热胀冷缩
• 金属是会热胀冷缩的。当温度升高时，金属内部的原子或分子的运动速度会增加。这种增加的运动速度会导致原子之间的 平均距离变大，因为原子或分子的运动速度越快，它们相互碰撞的频率就越高，从而推动它们彼此之间的距离变远。随着 原子间距离的增加，金属的体积也会变大，即发生热膨胀。相反，当温度降低时，原子或分子的运动速度减慢，导致原子 之间的平均距离变小，金属的体积也就变小了，即发生冷缩。
随着原子或分子的运动速度的增加，金属内部的原子之间的平均距离变 大，导致金属的晶格结构膨胀，宏观尺度上表现为金属的体积膨胀。
金属原子在温度变化下的振动幅度
金属的热膨胀与金属原子在温 度变化下的振动幅度有关。
当温度升高时，金属原子或分 子的振动幅度变大，使得整个 金属的晶格结构膨胀。
反之，当温度降低时，金属原 子或分子的振动幅度变小，晶 格结构收缩，导致金属的体积 缩小。
实验结果表明，几乎所有金属材料都具有热胀冷缩的特性，只是膨胀和收缩的程度 因金属的种类而异。
实验中还发现，金属的热膨胀和冷收缩是可逆的过程，即加热时膨胀，冷却时会恢 复到原来的长度。
金属热胀冷缩的普遍性
不仅局限于个别金属材料，而是普遍存 在于几乎所有金属中。
金属的热膨胀和冷收缩的程度取决于金 了解金属的热胀冷缩特性对于工程设计、
金属热胀冷缩原理
金属的热胀冷缩原理
在晶格结点上的原子并不是固定不动的。
原子常围绕某一固定的位置作轻微的振动(表现出弹性)。
随着温度的升高，振动的范围也增大，因而晶格有了膨胀，这也就是金属受热膨胀的原因。
当温度升高到熔点后，原子振动范围显著增大，全部脱离了原先的位置，这便意味着金属已经熔化。
冷却后，随着温度的降低，原子间吸引力逐渐增大，当温度降低到凝固温度以下时，原子间的吸引力已经达到了克服原子混乱运动的力量，原子有规则地排列，这就开始了结晶过程。
如果金属材料冷却到原室温后继续降低温度，晶格就越来越紧密，体积就收缩这就是金属材料遇冷收缩的原因。
— 1 —。
金属热胀冷缩吗
2、为什么水泥路面留有一小段缝隙？
答：因为水泥路面具有热胀冷缩的性质。 留有缝隙是为他们在夏天受热，体积胀 大。冬季温度低，水泥路又要收缩。不 然整个路面就要坏掉。
图片资料
天桥 路面
空隙
这节课你学到了哪些知识？
大多数金属都有热胀冷缩的 现象，锑和铋正好相反。
课后
为什么较厚的玻璃容易碎？
有没有无缝钢轨，若有，如何解决热胀 冷缩的问题？
金属的热胀冷缩实验记录表
加热后发 物体名称 观察方法 生的现象 冷却后发 生的现象 结论
钢（铝） 观察长度 条 的变化
变长了
回到原来 钢条有热 胀冷缩的 的长度 现象
资料一
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（tī）和铋（bì） 。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，字的笔画会十分清晰，而且经久耐用。
Hale Waihona Puke 资料二：钢轨断裂成几段的原因？
钢轨的温度每变化1℃， 1米长的钢轨大约伸 缩0.000018米。在炎热的夏天，烈日照到钢轨上， 温度可以达到30℃～40℃；在严寒的冬天，钢轨又 会冷到零下十几度，甚至零下二三十度。就算夏天 和冬天温度只差50℃，一条500千米长的铁轨，夏 冬之间的长度要相差250多米呢！如果不留缝隙冬 天受冷收缩，就会被冻裂成几段，夏天钢轨受热膨 胀，就会变得七扭八歪，有的朝上拱起。因为有热 胀冷缩，所以钢轨之间必须有缝隙。
中卫市 第六小学 童 微
小故事：
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
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《金属热胀冷缩吗》
教材分析：
《金属热胀冷缩吗》一课是科学五年级下册第二单元的内容。
这是在学生认识了液体、气体都具有热胀冷缩的性质后很自然地想到的一个问题：固体会不会也热胀冷缩呢？教材选用金属固体物让学生开展这方面的研究。
分为三个部分：观察铜球的热胀冷缩；观察钢条的热胀冷缩；金属的热胀冷缩。
教材以铜球的热胀冷缩实验作为典型的观察材料。
本课的教学重点和难点都是如何设计实验观察金属固体体积的变化现象。
通过本课活动内容和对观察结果的分析、归纳和概括，同时结合前两课的内容，在学生的头脑中建立起水、空气及铜球有热胀冷缩的性质，许多物体都有热胀冷缩性质的概念。
而教材最后的结论蕴涵着两层含义：一是强调科学探究中严谨的科学态度，仅仅靠一两个事实材料就下定义是不严谨的；二是为学生的课后探究提出了空间，省略号所涵盖的探究活动会接连不断地出现，这也正是我们所期望的。
学生分析：
在进行本课学习前，五年级的学生对液体和气体的热胀冷缩现象已经有了初步的认识和了解。
学生对于固体是否也有热胀冷缩现象的探究比较感兴趣，但在实验过程中，还是存在以点带面的现象。
很容易在看到铜球的热胀冷缩后就下结论：“金属也具有热胀冷缩的性质”。
所以在归纳总结时要适时引导学生对科学结论得出的正确认识。
为此，通过本课的学习，一方面让学生对物体的热胀冷缩现象有一个较全面、深入的认识。
认识到
科学结论的得出是要经过多次实验论证的；另一方面，着重引导学生能关注身边常见的一些事物、现象，从生活实践出发，把所学的知识应用到生活实际。
认识到知识来源于生活，同时也是为了人们能更好的生活。
教学目标：
1、科学概念：
（1）许多固体和液体都有热胀冷若冰缩的性质，气体也有热胀冷缩的性质。
（2）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型实验加以解释。
3、情感、态度、价值观：
（1）培养学生对探究各种物体的热胀冷缩现象浓厚的兴趣。
（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：设计实验观察金属固体体积变化的现象。
教学难点：设计实验观察金属固体体积变化的现象。
教学准备：
为每组准备：固体体胀演示盒、水槽、冷水、火柴、酒精灯、大头针、木条、钢条等。
教学过程：
一、故事引入：
师：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，到了寒冷的冬天，钢轨竟断裂成几段。
听了这则故事，你认为钢轨歪曲、断裂可能是什么使原因造成的？
生：热胀冷缩
师：同学们都认为造成钢轨歪曲、断裂是钢轨的热胀冷缩造成的是吗？到底是不是像同学们猜想的那样呢？我们今天就来研究这个问题。
板书：金属热胀冷缩吗？
二、分组实验探究“金属球热胀冷缩吗？”
1、确定实验方案。
师：今天我们就利用桌上的器材做一个实验来证明刚才的猜想是否正确。
请大家看，在我们桌上有一个铜球，一个铜环。
铜球刚好能通过金属环。
现在请各小组同学先讨论一下，设计实验方案，怎样利用这些实验材料来证明金属铜球具有热胀冷缩的性质？
生分组讨论，生汇报。
确定实验方案。
2、复习酒精灯的使用方法及实验时的注意事项。
师：我们在实验方案中谈到给物体加热，用什么方法可以给金属球加热？生：酒精灯
师：大家说得很好。
刚同学们提到用酒精灯加热，使用酒精灯是我们四年级学过的，哪位同学还记得使用酒精灯需要注意哪些问题？
生汇报
(1)绝对禁止用酒精灯点燃另一盏酒精灯，而应该用燃着的火柴点燃酒精灯。
.
(2)用完酒精灯，必须用灯帽盖灭。
(3)给物质加热时，用酒精灯外焰加热，因为外焰温度最高。
师：在实验前老师给大家三个温馨提示：一、金属球烧了一会儿后就会很热，千万不要用手去触摸金属部分，以免烫伤皮肤。
二如果实验中不小心碰倒酒精灯，洒出的酒精在桌上燃烧起来，不要惊慌，应立即用湿抹布扑盖。
三千万不要忘了填写实验报告单哦。
师：下面，请同学们按正确的方法进行实验。
3、学生分组实验，师指导操作。
生：分组实验。
师：适时指导，有实验小组在酒精灯的使用方法上有不恰当的地方教师及时指正。
4、汇报实验现象。
找几组同学汇报。
5、讨论交流实验结果：
师：经过自己动手实验，你们小组会得出什么实验结果？
生：通过实验我们发现铜球具有热胀冷缩的性质。
6、小结：通过实验我们发现铜球具有热胀冷缩的性质。
三、探究钢条的热胀冷缩
1、师：刚才我们用实验证明了：铜的热胀冷缩，那是不是就可以说：“金属具有热胀冷缩的性质呢？”
生：不可以，铜具有热胀冷缩的性质，不能代表所有的金属都具有热胀冷缩的性质。
师：如何来解决这节课的问题“金属热胀冷缩吗？”
生：再选用其他的金属材料验证。
师：老师这里为大家准备了一些实验材料。
师出示实验材料：钢条、三角架、酒精灯、大头针、小铁钉等。
2、学生交流实验方法。
生：将钢条一端固定在木板上，在另一端紧贴着插上一根大头针，用酒精灯在钢条的中间加热，观察大头针的变化。
如果大头针被推倾斜了，就说明钢条有热胀冷缩的性质。
师：同学们设计的实验方案很严谨，但在实际的操作过程中，同学们会遇到各种意想不到的的问题。
希望同学们在遇到问题时，小组合作探究，用自己的力量解决问题。
3、教师演示实验。
师：现在把你在实验中观察到的现象与大家交流一下吧！
生：钢条的热胀冷缩实验，钢条被酒精灯加热一段时间后，紧贴在钢条边缘的大头针被推倾斜了，由此可以看出钢条受热后体积膨胀了。
过了一会钢条的温度降低了，钢条与大头针之间出现了缝隙。
说明钢条遇冷，体积缩小。
4、填写实验记录单：
5、小结：
师：同学们，经过我们的动手实验，想一想你们得出了什么实验结论？生：我们组发现钢条也有热胀冷缩的性质。
师：那说明了什么问题，谁能概括性的总结一下。
生：铁和钢都具有热胀冷缩的性质。
师：总结的非常好简明扼要，由以上两个实验可以得出铁和钢都具有热胀冷缩的性质。
四、拓展延伸
1、师：铜、铁和钢都有热胀冷缩的性质，那么是不是所有的金属都会热胀冷缩呢？
生：不一定，我们应该研究每一种金属以后才能下结论
2、师借机利导出示材料：科学家的研究发现
师：同学们说得很好，但是我们不能对每一种金属都做热胀冷缩的实验，怎么办呢，让我们一起来看看科学家对所有的金属做热胀冷缩实验的发现吧！
生：阅读教材中的资料。
师：通过阅读的资料，你有什么新发现？
生：大多数金属会热胀冷缩，但也有少数金属是热缩冷胀的，如锑和铋。
师：还真的存在热缩冷胀的物质，是锑和铋。
像不像我们想象的所有的金属都是热胀冷缩的？
生：不是，有个别特殊的现象存在。
师：对科学的研究怎样才能得能出科学的结论呢？
生：要经过不断的严格的实验才能得出科学的结论。
师：对，同学们说的很好。
科学的结论都是在严格的科学实验中得出的。
3、师：老师上课初讲的故事中英国的铁轨为什么在炎热的夏天，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？现在你知道是什么原因了吗？
生：因为铁轨具有热胀冷缩的性质，所以才会发生这种现象。
师：学完这课后，你有什么办法可以避免这种损失呢？
生1：可以把铁轨断开，分段铺设，而且铁轨与铁轨之间就留有空隙。
生2：分段铺设后，铁轨可以架在滚轴上。
五、解决生活中的现象
1、水泥板地面之间为什么有空隙？
2、为什么冬天电线绷得紧，夏天绷得松？
六、解决生活中的问题
1、当罐头打不开时，你有什么方法能把罐头盖打开？
2、刚煮熟的鸡蛋，你有什么方法能把鸡蛋皮很容易的剥下来？。