固体热胀冷缩实验
固体(或液体)的热胀冷缩
固体(或液体）的热胀冷缩及其与分子势能变化的关系一般固体(或液体）都有热胀冷缩的性质。
现以双原子分子系统为例，对固体(或液体）的热胀冷缩现象及其与分子势能变化的关系分析如下：在固体（或液体）中,由于分子在平衡位置r＝r0附近处的动能小于势能的绝对值,所以分子不能自由移动而只能在平衡位置附近做微小振动。
分子的动能和势能的总量E总为负值，其图线在r轴下方（与r轴平行)，如图1所示。
取某一分子为参考系，并取其所在位置为坐标原点O,假设另一分子从位置r＝r2(r2＞r0）处由静止开始向该分子靠近（开始运动时分子动能为零,E总＝Ep)，由于分子力为引力，分子间作用力做正功,使系统分子势能减小,分子动能增加；当r＝r0时分子力为零，分子势能最低，分子动能最大；此后分子间距离继续减小；当r＜r0时，分子力为斥力，分了力做负功，分子势能增加，分子动能减小，当r＝r1（即E总线与Ep线左边交点对应的r值）时，分子势能最大（Ep ＝E总），此时分子动能为零;此后分子又在强大斥力作用下返回，分子势能减小，分子动能增加；当r＝r0时，分子势能又回到最低，分子动能最大.当分子回复到r＝r2的位置（即E总线与Ep线右边交点对应的r值）时,又有Ep＝E总，此时分子动能又全部转变为分子势能。
然后分子又被拉回去，如此分子便在r1和r2之间的平均距离。
当温度升高时，系统从外界吸收能量，分子系统的总能量增加，E总线上移至，分子之间的平均距离为。
由于势能曲线不对称，使得，即分子间的平均距离增大,所以物体温度升高时，体积膨胀；反之，当物体温度降低时，分子间的平均距离减小，体积收缩.这就是固体和液体的热胀冷缩。
实际上，由于物质是由大量分子组成的，分子间动能和势能的转化远比上述过程复杂得多,但在任一时刻，任意两个分子间动能和势能相互转化程度的概率是确定的。
所以，当物体的物态、温度、体积一定时，所有分子间势能的总和就有确定的值，此即为物体的总的分子势能。
固体的热胀冷缩教案及反思
固体的热胀冷缩教案及反思一、教学目标：1. 让学生了解和掌握固体的热胀冷缩现象。
2. 培养学生进行实验操作和观察的能力。
3. 引导学生运用科学知识解释生活中的现象。
二、教学内容：1. 固体的热胀冷缩现象。
2. 影响固体热胀冷缩的因素。
三、教学重点与难点：1. 重点：固体热胀冷缩现象的观察与理解。
2. 难点：影响固体热胀冷缩因素的探究。
四、教学方法：1. 实验法：通过观察和操作实验，让学生直观地了解固体热胀冷缩现象。
2. 讨论法：引导学生分组讨论，分析影响固体热胀冷缩的因素。
3. 讲授法：讲解固体热胀冷缩的原理和相关知识。
五、教学准备：1. 实验器材：铁丝、水、火源、尺子、记录表格等。
2. 教学课件：固体热胀冷缩现象的图片、视频等。
3. 教学反思模板：（1）本节课的教学目标是否实现？（2）学生的参与度和兴趣如何？（3）教学方法和教学内容的安排是否合适？（4）是否存在需要改进和加强的地方？教案一、导入：1. 引导学生观察日常生活中固体的热胀冷缩现象，如冬天路面裂缝、夏天铁轨膨胀等。
2. 提问：为什么固体会有热胀冷缩的现象呢？二、教学内容与实验：1. 讲解固体热胀冷缩的原理。
2. 分组进行实验，观察铁丝在不同温度下的伸缩情况，并记录数据。
3. 分析实验现象，引导学生理解影响固体热胀冷缩的因素。
三、讨论与总结：1. 分组讨论：为什么铁丝在加热时会伸长，冷却时会缩短？2. 总结：固体的热胀冷缩现象与温度变化、材料性质等因素有关。
四、教学反思：1. 回顾本节课的教学内容，检查教学目标是否实现。
2. 分析学生的参与度和兴趣，看是否需要调整教学方法。
3. 检查教学内容和教学方法的安排，看是否合适。
4. 思考是否存在需要改进和加强的地方，为下一节课做好准备。
这只是一个简单的教案示例，您可以根据实际教学情况进行调整和补充。
希望对您有所帮助！六、教学过程：1. 导入新课：通过回顾上一节课的内容，引导学生思考固体的热胀冷缩现象在日常生活中的应用。
《固体的热胀冷缩》说课稿（全国实验说课大赛获奖案例）
《固体的热胀冷缩》说课稿（全国实验说课⼤赛获奖案例）《固体的热胀冷缩》说课稿⼀、使⽤教材粤教版⼩学《科学》三年级下册第四单元《热与温度》中的教学内容。
⼆、实验器材（⼀）⾃制探究固体热胀冷缩性质的实验装置（图1）固体热胀冷缩性质的实验装置组成图实验装置由树莓派、摄像头、补光灯、显⽰屏、酒精灯、⽀架以及利⽤python编写的是实验软件组成。
（图1）（⼆）不同种类及形状的探究材料分别有柱状、⽚状、球状的铜、铝、铁、钢四种⾦属作为探究材料。
（图2）（图2）不同种类及形状的探究材料（三）铜球过铁环的探究实验器材（图3）铜球过铁环的探究实验器材含有铜球、铁环、烧杯、酒精灯、湿抹布、⽕柴。
（图3）三、实验创新要求/改进要点（⼀）原教材实验不⾜：教材中安排了两个活动：活动⼀：观察铁路等奇怪的缝隙激发学⽣思考其存在的原因；活动⼆：通过观察铜球过铁环实验总结出固体具有热胀冷缩的性质。
但是教材中的实验设计存在着⼏点值得商榷的地⽅：（1）⾦属种类少，归纳不充分，归纳是从个别到⼀般的过程，对科学概念的形成起着⾄关重要的作⽤，但教材中只选⽤了铜球作为单⼀的研究对象，就让学⽣归纳出固体具有热胀冷缩的性质，有些牵强。
（2）研究对象形状单⼀，难以让学⽣对热胀冷缩有充分的认识。
所以整个活动过程只是⼀个定性的了解，⽽并⾮⼀个严谨的定量探究实验。
（⼆）改进与创新点：（1）创新探究活动内容通过观察铜球过铜环的实验来引出学⽣对其他固体是否具有热胀冷缩性质以及形状是否会影响其热胀冷缩性质的思考及探究。
（2）创新实验器材与⽅法①创新⾦属种类和形态的选择，考虑到⾦属的热膨胀系数和学⽣对⾦属的熟悉程度以及价格，选择了钢、铜、铝、铁等四种⾦属进⾏实验。
本课中我们主要是以⾦属的长度来标记⾦属的热胀冷缩现象，但对于同⼀种材料，不同规格与形态，对实验影响很⼤，为了确保⾮常明显的实验效果，我创新了对实验中⾦属形态的选择。
②为了达到⾮常明显的实验效果，我设计了⼀套适⽤于任何⾦属热胀冷缩现象观察的实验装置。
固体线胀系数的测定实验报告
固体线胀系数的测定实验报告固体线胀系数的测定实验报告引言：固体线胀系数是材料热胀冷缩特性的重要指标之一。
通过测定材料在不同温度下的线胀变化，可以确定材料的线胀系数，为材料的热胀冷缩行为提供重要参考。
本实验旨在通过测定铝棒在不同温度下的线胀变化，计算出铝的线胀系数。
实验步骤：1. 实验器材准备：- 铝棒：长度为30cm，直径为1cm；- 温度计：具有较高精度的数字温度计；- 夹具：用于固定铝棒，确保其在实验过程中不发生位移；- 温度控制装置：用于控制实验室内的温度。
2. 实验操作：- 将铝棒固定在夹具上，并确保其水平放置；- 将温度计的探头与铝棒接触，记录下初始温度；- 打开温度控制装置，将实验室温度调整至25摄氏度；- 每隔10摄氏度，记录下铝棒的长度，并记录相应的温度；- 测定范围为25摄氏度至100摄氏度。
数据处理：根据实验数据，我们可以计算出铝的线胀系数。
线胀系数（α）的计算公式为：α = (ΔL / L0) / ΔT其中，ΔL为铝棒的长度变化量，L0为初始长度，ΔT为温度变化量。
我们可以根据测定的数据，绘制出铝的线胀系数与温度的关系曲线图，并通过拟合曲线，得到更精确的线胀系数。
结果与讨论：根据实验数据，我们得到了铝的线胀系数与温度的关系曲线图。
从图中可以看出，在温度升高的过程中，铝的线胀系数逐渐增大。
这是因为随着温度的升高，固体分子的热运动增加，分子间的距离扩大，导致材料的线胀。
而铝的线胀系数相对较小，说明铝具有较好的热胀冷缩性能。
通过拟合曲线，我们得到了铝的线胀系数为0.0000225/℃。
这一数值与文献值相符合，说明实验结果较为准确。
结论：通过本实验，我们成功测定了铝的线胀系数，并得到了较准确的结果。
线胀系数是材料热胀冷缩特性的重要指标，对于工程设计和材料选用具有重要意义。
本实验为我们提供了一种简单有效的测定固体线胀系数的方法，并且验证了铝的线胀系数与温度的关系。
固体热胀冷缩的创新实验设计
固体热胀冷缩的创新实验设计固体热胀冷缩是物理学中一个重要的概念，它指的是固体在受热或受冷时，会发生体积的变化。
这个概念在工程学中有着广泛的应用，因为它可以帮助我们设计出更加稳定和可靠的结构。
在本文中，我将介绍一个创新的实验设计，可以帮助学生更好地理解固体热胀冷缩的原理。
实验材料：1. 一个玻璃烧杯2. 一根铜棒3. 一根铝棒4. 一根钢棒5. 一些热水和冰水实验步骤：1. 将铜棒、铝棒和钢棒分别放入烧杯中。
2. 将烧杯中的水加热至80℃左右。
3. 将烧杯中的水冷却至0℃左右。
4. 观察铜棒、铝棒和钢棒在受热和受冷时的变化。
实验原理：固体热胀冷缩的原理可以用热力学的概念来解释。
当固体受热时，分子的热运动会加速，分子之间的距离会变大，从而导致固体的体积扩大。
相反，当固体受冷时，分子的热运动会减缓，分子之间的距离会变小，从而导致固体的体积缩小。
在这个实验中，铜棒、铝棒和钢棒分别代表了不同的固体材料。
由于它们的热胀冷缩系数不同，所以在受热和受冷时，它们的变化也会不同。
铜棒的热胀冷缩系数比较小，所以它的变化也比较小；铝棒的热胀冷缩系数比较大，所以它的变化也比较大；钢棒的热胀冷缩系数介于铜棒和铝棒之间，所以它的变化也介于两者之间。
实验意义：这个实验设计的意义在于，它可以帮助学生更好地理解固体热胀冷缩的原理。
通过观察不同材料在受热和受冷时的变化，学生可以更加直观地感受到固体热胀冷缩的过程。
同时，这个实验也可以帮助学生了解不同材料的热胀冷缩系数，从而更好地理解工程设计中的材料选择和结构设计。
总结：固体热胀冷缩是一个重要的物理学概念，它在工程学中有着广泛的应用。
通过这个创新的实验设计，学生可以更好地理解固体热胀冷缩的原理，从而更好地应用于工程设计中。
同时，这个实验也可以帮助学生培养实验操作能力和科学思维能力，是一项非常有意义的教学实践。
固体热膨胀系数测量实验报告
大学物理实验班级:XX姓名：XXX学号：XXXX2017 年 X月 X 日实验项目名称：固体热膨胀系数测量一、实验目的1. 掌握测量固体线热膨胀系数的基本原理。
2. 掌握大学物理仿真实验软件的基本操作方法。
3. 测量铜棒的线热膨胀系数。
4. 学会用图解图示法处理实验数据。
2、实验原理1．材料的热膨胀系数各种材料热胀冷缩的强弱是不同的，为了定量区分它们，人们找到了表征这种热胀冷缩特性的物理量，线胀系数和体胀系数。
线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。
在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为 L,由初温t1加热至末温 t2，物体伸长了 ?L,则有上式表明，物体受热后其伸长量与温度的增加量成正比，和原长也成正比。
比例系数al称为固体的线胀系数。
体膨胀是材料在受热时体积的增加，即材料在三维方向上的增加。
体膨胀系数定义为在压力不变的条件下，温度升高1K所引起的物体体积的相对变化，用av 表示。
即一般情况下，固体的体胀系数av为其线胀系数的3倍，即 av=3al，利用已知的av和?T，我们可测出液体的体胀系数av。
2．线胀系数的测量线膨胀系数是选用材料时的一项重要指标。
实验表明，不同材料的线胀系数是不同的，塑料的线胀系数最大，其次是金属。
殷钢、熔凝石英的线胀系数很小，由于这一特性，殷钢、石英多被用在精密测量仪器中。
表1.2.1-1给出了几种材料的线胀系数。
几种材料的线热膨张系数人们在实验中发现，同一材料在不同的温度区域，其线胀系数是不同的，例如某些合金，在金相组织发生变化的温度附近，会出现线胀系数的突变。
但在温度变化不大的范围内，线胀系数仍然是一个常量。
因此，线胀系数的测量是人们了解材料特性的一种重要手段。
在设计任何要经受温度变化的工程结构（如桥梁、铁路等）时，必须采取措施防止热胀冷缩的影响。
例如，在长的蒸气管道上，可以插入一些可伸缩的接头或插入一段U型管；在桥梁中，可将桥的一端固牢在桥墩上，把另一端放在滚轴上；在铁路上，两根钢轨接头处要留有间隙等。
热胀冷缩的实验 (2)
研究气体遇热遇冷体积变化规律
实验材料：平底烧瓶、2个水槽、气球、热水、 冷水。 猜想：气体遇热体积 ，遇冷体 积 。 实验方案： 1.把口部套有气球的平底烧瓶放入热水中， 观察气球的变化情况。 2.把口部套有气球的平底烧瓶放入冷水中， 观察气球的变化情况。 3.总结气体遇热遇冷体积变化情况。
研究液体遇热遇冷体积变化规律
实验材料：固体体积变化演示仪、酒精灯、火柴、 烧杯、冷水 猜想：固体遇热体积 ，遇冷体积 。 实验方案： 1.分别握住固体体积变化演示仪带环和带铜球两 部分，实验观察铜球能否从环中通过。 2.点燃酒精灯，把铜球在酒精灯上加热一会，实 验观察铜球能否从环中通过。 3.熄灭酒精灯，把受热遇冷体积变化情况。
分别握住固体体积变化演示仪带环和带铜球两部分实验观察铜球能否从环中通过
热胀冷缩的实验
合作学习要点： 1.小组商量研究哪一种物体。 2.组长领取实验方案记录表，制定研究计 划。 3.操作员领取实验材料。 4.组长带领组员完成实验，记录员做好记 录。 5.观察员整理实验材料，小组讨论得出结 论。
研究固体遇热遇冷体积变化规律
实验材料：装满酸奶的锥形瓶、2个水槽、热水、 冷水。 猜想：液体遇热体积 ，遇冷体积 。 实验方案： 1.把口部密封的酸奶瓶放入热水中，观察 酸奶瓶中吸管液面变化情况。 2.把口部密封的酸奶瓶放入冷水中，观察 酸奶瓶中吸管液面变化情况。 3.总结液体遇热遇冷体积变化情况。
汇报要点：
我们组研究的是_________，我们猜 想________，实验过程是______，看到 ________，说明________，得出结论是 _________。
固体的热胀冷缩教案及反思
一、教案主题：固体的热胀冷缩二、教学目标：1. 让学生了解和掌握固体的热胀冷缩现象。
2. 培养学生通过实验观察和分析问题的能力。
3. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
三、教学内容：1. 固体的热胀冷缩现象。
2. 影响固体热胀冷缩的因素。
四、教学重点与难点：1. 教学重点：固体的热胀冷缩现象及其影响因素。
2. 教学难点：固体热胀冷缩的原理。
五、教学方法：1. 实验观察法：通过实验让学生直观地观察固体的热胀冷缩现象。
2. 问题驱动法：引导学生通过问题思考，分析固体热胀冷缩的原因。
3. 小组讨论法：鼓励学生分组讨论，培养学生的合作能力。
教案内容待补充。
六、教学准备：1. 实验器材：酒精灯、铁丝、木棍、温度计、尺子等。
2. 教学工具：PPT、黑板、粉笔等。
3. 教学资源：相关学术论文、科普文章等。
七、教学过程：1. 引入新课：通过PPT展示固体的热胀冷缩现象，引发学生兴趣。
2. 实验观察：分组进行实验，观察铁丝和木棍在不同温度下的变化，记录数据。
3. 数据分析：学生汇报实验结果，讨论固体热胀冷缩的原因。
4. 知识拓展：介绍固体热胀冷缩在生活中的应用。
5. 课堂小结：总结本节课的主要内容和知识点。
八、课堂练习：1. 填空题：固体的热胀冷缩现象是指固体在受热时____，受冷时____的现象。
2. 选择题：下列哪个因素会影响固体的热胀冷缩？（A. 温度B. 压力C. 湿度D. 长度）3. 简答题：请简要解释固体热胀冷缩的原因。
九、课后作业：1. 完成实验报告：详细记录实验过程、数据和结论。
2. 查阅相关资料：了解固体热胀冷缩在工程和技术领域的应用。
3. 思考题：讨论固体热胀冷缩对建筑设计的影响。
十、教学反思：1. 学生对固体的热胀冷缩现象的理解程度。
2. 学生在实验过程中的观察和分析能力。
3. 学生运用科学知识解决实际问题的能力。
4. 教学方法的有效性和改进方向。
5. 学生的参与度和合作能力。
教案内容待补充。
《固体的热胀冷缩》优秀教案
《固体的热胀冷缩》优秀教案固体的热胀冷缩优秀教案
一、教学目标
* 了解固体的热胀冷缩现象及相关概念；
* 掌握固体的热胀冷缩的计算方法；
* 能够应用热胀冷缩原理解决实际问题。
二、教学内容
1. 热胀冷缩的定义和基本概念；
2. 热胀冷缩现象的实验观察；
3. 热胀冷缩的计算方法；
4. 热胀冷缩的应用实例。
三、教学过程
1. 导入
通过举例或实验引入热胀冷缩的概念，激发学生对该现象的兴趣。
2. 知识讲解
讲解热胀冷缩的定义和基本概念，介绍热胀冷缩现象的实验观察，并展示相关实验装置和材料。
3. 计算方法演示
使用简单的数值计算例子，演示热胀冷缩的计算方法，如线性热胀系数的计算和长度变化的计算。
4. 拓展实例
给出一些实际应用的例子，如铁轨的伸长、水银温度计的原理等，让学生应用所学知识解决实际问题。
5. 总结与归纳
对课堂所学内容进行总结，并强调热胀冷缩在日常生活中的重要性。
四、教学评价
通过学生课堂参与情况、讨论和解决问题的能力来评价教学效果。
同时可以布置相关练或作业，检验学生对热胀冷缩的理解和应用能力。
五、教学资源
* 实验装置和材料；
* 计算器；
* 相关教学PPT。
以上是《固体的热胀冷缩》优秀教案的大致内容安排，具体教学细节和教学资源可以根据实际情况进行调整和补充。
希望本教案能够帮助学生深入理解固体的热胀冷缩现象，并能够灵活应用所学知识解决实际问题。
固体的热胀冷缩教案及反思
固体的热胀冷缩教案及反思一、教学目标：1. 让学生了解固体的热胀冷缩现象，知道温度对固体体积的影响。
2. 培养学生通过实验观察、分析、解决问题的能力。
3. 培养学生的团队合作精神，提高学生的实验操作技能。
二、教学内容：1. 固体的热胀冷缩现象2. 影响固体热胀冷缩的因素3. 实验操作步骤及注意事项三、教学重点与难点：1. 重点：固体的热胀冷缩现象，实验操作步骤及注意事项。
2. 难点：影响固体热胀冷缩的因素的分析。
四、教学方法：1. 实验观察法：通过学生分组实验，观察固体的热胀冷缩现象。
2. 讨论法：学生分组讨论，分析实验结果，得出结论。
3. 讲授法：教师讲解实验操作步骤及注意事项。
五、教学过程：1. 导入：引导学生回顾之前学过的液体的热胀冷缩现象，为新课的学习做好铺垫。
2. 实验观察：学生分组进行实验，观察固体的热胀冷缩现象，记录实验数据。
3. 分析讨论：学生分组讨论，分析实验结果，得出影响固体热胀冷缩的因素。
4. 教师讲解：讲解实验操作步骤及注意事项，引导学生掌握实验方法。
5. 总结反思：学生总结本节课所学内容，反思自己的实验操作及分析能力。
6. 布置作业：布置有关固体的热胀冷缩现象的练习题，巩固所学知识。
教案反思：在本次教学中，学生对固体的热胀冷缩现象有了更深入的了解，能够通过实验观察、分析、解决问题。
但在实验操作环节，部分学生对实验仪器的使用不够熟练，需要在今后的教学中加强实验操作的训练。
在讨论环节，部分学生参与度不高，可以考虑采用小组合作的方式，提高学生的团队合作意识。
六、教学评价：1. 通过课堂提问，检查学生对固体热胀冷缩现象的理解程度。
2. 通过实验报告，评估学生对实验操作步骤及注意事项的掌握情况。
3. 通过小组讨论，评估学生的团队合作精神和分析问题能力。
七、教学拓展：1. 邀请相关领域的专家或企业代表，进行专题讲座，加深学生对固体热胀冷缩在实际应用中的理解。
2. 组织学生进行实地考察，如访问材料科学研究单位或工厂，观察固体热胀冷缩现象在实际生产中的应用。
固体热胀冷缩实验
木棍、小钉两个、细铜丝、酒精灯、火柴、污物桶。
实
验
步
骤
1、在木条上钉两个小钉，钉距20厘米，将铜丝绷紧在两钉上。
2、点燃酒精灯，顺铜丝来回加热，观察铜丝有什么变化。
3、熄灭酒精灯，观察铜丝有什么变化。
实验现象
铜丝被加热后，紧绷的铜丝变松；
冷却之后，又变紧绷。
实验结论
通过加热或冷却可使物体的形状或大小发生变化
注意事项
1、实验时不要烧到木条。
2、铜丝要紧绷。
固体热胀冷缩实验
实验名称
实验目的
知道通过加热或冷却可使物体的形状或大小发生变化，这就是热胀冷缩。
实验器材
铁垫圈一个，木板、小钉两个，酒精灯、镊子、冷水、烧杯。
实验步ຫໍສະໝຸດ 骤1、在木板上钉两个小钉，便两钉间的距离正好通过铁垫圈。
2、加热前，观察铁垫圈确能从铁钉间通过。
3、将铁垫圈在酒精灯火焰上加热。
4、观察加热后铁垫圈能不能从两钉间通过。
5、将铁垫圈在冷水里浸一下，观察能不能从两钉间通过。
实验现象
铁垫圈加热后无法从两钉间通过；
冷却之后，可以从两钉间通过。
实验结论
通过加热或冷却可使物体的形状或大小发生变化
注意事项
1、垫圈最好是铜的，直径要大一些。
2、两钉间距要恰好通过铁垫圈，缝隙越小越好。
实验名称
实验目的
知道通过加热或冷却可使物体的形状或大小发生变化，这就是热胀冷缩。
《固体的热胀冷缩》说课稿
《固体的热胀冷缩》说课稿今天我说课的实验是苏教版小学科学四年级上册第二单元“冷和热"第三节加热和冷却中的《固体的热胀冷缩》实验。
下面我将从教材分析、实验器材、实验创新、实验原理、实验教学目标、教学重难点、学情、教法、学法、教学内容、教学过程、实验教学反思与评价和板书设计几个方面来开展我的说课！首先，我对教材进行简要的分析：一、说教材《加热和冷却》一课是以学生已有知识经验、生活经验为基础，引导学生用实验的方法探究加热和冷却对固体的体积的影响。
本课很好的体现了教材编排的连续性和逻辑性，在整个单元中起着承上启下的作用。
二、说实验器材该实验所需的器材有酒精灯、固体体胀器、水槽、冷水、火柴等。
三、说实验创新四、说实验原理常温下，铜球能通过铁环，加热后，铜球体积膨胀，无法通过铁环，当铜球冷却后，铜球体积又缩小，又能通过铁环。
五、说实验的教学目标根据新课标的要求和教材的特点，结合四年级学生的认知能力，我确定以下教学目标:知识与技能：1、知道物体加热和冷却后会改变体积。
2、认识物体的热胀冷缩现象及应用。
过程和方法目标：能用实验的方法探究加热和冷却对物体的体积的影响。
情感态度与价值观目标:培养学生严谨的科学态度、让学生明白科学就在我们的日常生活中。
六、说教学重难点教学重点：认识到冷热变化会导致物体的体积产生变化。
教学难点：认识固体热胀冷缩的性质。
七、说学情四年级的学生接触科学已有一年，对科学学习有浓厚的兴趣，也掌握一些科学探究的方法，但实验分析、操作能力还需要加强.八、说教法《科学课程标准》强调:“科学学习要以探究为中心，学习科学是学生主动参与的过程”，就是借助固体体胀器和酒精灯等实验器材，通过让学生亲身经历活动过程,发现和得出结论进而达到教学目标,使我的这一节课更有实效性。
九、说学法采取与教法相适应的学习方法,引导学生在探究的过程中,能运用探究实验法、小组合作法、自主探究法等学习方法获取新知，掌握技能。
固体热胀冷缩现象的发现
固体热胀冷缩现象的发现
固体热胀冷缩现象的发现可以追溯到19世纪初，当时科学家们对物质的热行为进行了广泛的研究。
1.18世纪末至19世纪初，法国物理学家查尔斯·杜伊勒发现，当固体受热时，它的体积会增大，而当固体受冷时，其体积会缩小。
这一现象被称之为“热胀冷缩”。
2.随后，科学家们对这一现象进行了深入的研究，并发现这一现象与物质的分子运动有关。
当物体受热时，分子运动加剧，导致物体膨胀；相反，当物体受冷时，分子运动减慢，物体就会收缩。
3.此外，一些实验也证明了固体的热胀冷缩现象。
例如，在实验中，人们把铁环片在火焰上烤一会儿后，试着用铁环穿过底下的钢珠，待铁环完全冷却后再进行尝试，结果发现铁环无法穿过钢珠。
这个实验表明，固体在高温下会变得更加松软，更容易变形。
4.另一个例子是，当把煤油温度计的手接触玻璃泡时，液柱会上升。
当松开手后，液柱就会下降。
这个实验展示了液体在受热时会膨胀，而在冷却时会收缩。
综上所述，“热胀冷缩”是物理学中一个基本概念，它涉及到物体在温度变化时其体积如何改变。
这一现象在我们的日常生活和科学实验中都非常常见。
固体的热胀冷缩教案及反思
湘科版科学三年级上册5.4《固体的热胀冷缩》教学设计【教学目标】知识目标：知道许多固体和液体都有热胀冷缩的性质，气体也有热胀冷缩的性质；认识有些固体和液体在一定条件下是热缩冷胀的。
能力目标：会设计简单易操作的实验活动，有效地观察金属固体体积变化的现象：能正确使用酒精灯给物体快速加热，并对生活中的现象尝试用模拟实验加以解释。
情感目标：让学生在活动过程中体验科学探究乐趣，培养学生探究物体热胀冷缩现象的浓厚兴趣；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】设计探究实验，亲历探究过程。
【教学难点】能够设计一些简单易行的实验解决自己不断产生的疑惑。
【教学准备】学生：每2人一组酒精灯1盏、铜球热胀冷缩实验器1套、木块1块、小铁钉2颗、铁垫圈1个、镊子1把、水槽1个、火柴1盒。
教师：自制的固体热胀冷缩实验器1个、酒精灯1盏、火柴1盒、PPT 【教学过程】（1）、复习——导入新课同学们，上两节课我们一起观察研究了水（液体）和空气（气体），我们得出了什么科学结论？学生回答，教师板书：水（液体）有热胀冷缩的性质，空气（气体）有热胀冷缩的性质。
教师质疑：那么，固体有没有热胀冷缩的性质呢？今天，我们就找几种金属材料来观察研究它们是否会热胀冷缩。
（板书课题：固体的热胀冷缩）（2）、观察——发现问题教师出示一个自制的固体热胀冷缩实验器，先让学生观察，支架上的铜丝拉得直吗？学生回答：拉得很直。
然后，教师把实验器放在演示实验桌上，同时出示挂图，介绍酒精灯的使用方法，再点燃酒精灯给支架上拉直的铜丝加热。
开始时，左右移动酒精灯，然后把它固定放在铜丝的中间位置处加热。
要求学生注意观察，尔后教师问同学们发现了什么？学生回答：支架上的铜丝变弯曲、鼓起来了。
此时，教师拿开酒精灯，提醒学生注意观察，铜丝还鼓起吗？学生回答：铜丝慢慢变直，恢复原来的样子。
教师启发学生提出问题，根据刚才给铜丝加热的现象，你们有什么问题？（板书：问题。
固体物理实验
固体物理实验实验目的：本实验旨在通过固体物理实验，探究固体的物理性质，加深对固体结构和行为的理解。
实验材料与设备：1. 实验室台架2. 固体样品：金属、陶瓷等3. 温度计4. 镊子5. 电源6. 电阻计7. 平衡仪实验一：热膨胀实验实验原理：物体在温度变化时会发生热膨胀或热收缩，根据热膨胀原理，通过测量固体在温度变化下的尺寸变化，可以了解固体的热膨胀性质。
实验步骤：1. 将所选固体样品固定在实验台架上。
2. 将温度计接触到固体样品上，测量初始温度。
3. 将电源连接到样品上，升高样品的温度。
4. 每隔一定温度间隔，测量固体在不同温度下的长度变化。
5. 记录温度和长度变化数据。
实验结果与分析：根据实验数据，绘制出温度与长度变化的曲线图，并计算出样品的线膨胀系数。
分析数据得出固体的热胀冷缩规律。
实验二：电阻测量实验实验原理：物体的电阻随温度的变化而变化，根据电阻与温度的关系，可以了解固体物质的导电特性。
实验步骤：1. 将所选固体样品放置在实验台架上。
2. 通过电阻计测量固体样品的电阻。
3. 将样品升温或降温，测量不同温度下的电阻数值。
4. 记录温度和电阻数值。
实验结果与分析：根据实验数据，绘制出温度与电阻的曲线图，并计算出样品的电阻温度系数。
分析数据得出固体材料的导电特性与温度变化的关系。
实验三：弹性模量实验实验原理：固体的弹性模量是衡量固体材料弹性特性的重要指标，通过测量固体的应力和应变，可以计算出固体的弹性模量。
实验步骤：1. 将所选固体样品固定在实验台架上。
2. 在固体样品上施加外力，产生应力。
3. 测量固体样品在应力下的长度变化，得到相应的应变。
4. 记录应力和应变数据。
实验结果与分析：根据实验数据，计算出固体样品的应力和应变值，并应用胡克定律计算出样品的弹性模量。
分析数据得出固体材料的弹性特性。
结论：通过固体物理实验，我们深入了解了固体物质的热膨胀性质、导电特性和弹性特性。
这些实验结果对于材料工程、物理学等领域具有重要的理论与实际应用意义。
《固体也热胀冷缩吗》 说课稿
《固体也热胀冷缩吗》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《固体也热胀冷缩吗》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《固体也热胀冷缩吗》是小学科学课程中的一个重要内容，本节课主要引导学生通过实验探究，了解固体在受热和受冷时是否会发生体积的变化，即是否存在热胀冷缩的现象。
这一内容不仅与学生的日常生活密切相关，而且对于培养学生的科学探究能力和科学思维具有重要意义。
在教材的编排上，先通过一些生活中的现象引发学生的思考，如铁路钢轨之间的缝隙、夏季水泥路面拱起等，让学生对固体的热胀冷缩产生疑问。
然后通过设计实验，让学生亲自观察和验证固体的热胀冷缩现象，从而得出结论。
教材内容注重培养学生的观察能力、实验操作能力和分析归纳能力。
二、学情分析本节课的教学对象是小学____年级的学生，他们已经具备了一定的观察能力和思维能力，对周围的世界充满了好奇心和求知欲。
在之前的学习中，学生已经了解了液体的热胀冷缩现象，为本节课的学习奠定了一定的基础。
但是，对于固体的热胀冷缩，学生可能还存在一些模糊的认识，需要通过实验探究来进一步明确。
此外，这个年龄段的学生在实验操作方面还不够熟练，需要教师在教学过程中给予适当的指导和帮助。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、科学知识目标（1）知道固体有热胀冷缩的性质。
（2）理解固体热胀冷缩的原因。
2、科学探究目标（1）能够设计简单的实验，探究固体是否热胀冷缩。
（2）能够观察和记录实验现象，并通过分析得出结论。
3、科学态度目标（1）培养学生对科学探究的兴趣和热情。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
4、科学、技术、社会与环境目标（1）了解固体热胀冷缩在生活中的应用和危害。
（2）培养学生关注科学技术与社会生活的联系。
四、教学重难点教学重点：通过实验探究，让学生认识到固体有热胀冷缩的性质。
《固体的热胀冷缩作业设计方案-2023-2024学年小学科学湘科版》
《固体的热胀冷缩》作业设计方案一、设计背景：固体的热胀冷缩是物理学中一个重要的观点，也是我们平时生活中经常会遇到的现象。
通过进修固体的热胀冷缩，可以帮助学生理解物体在不同温度下的体积变化规律，以及应用于工程实践中的相关知识。
二、设计目标：1. 了解固体的热胀冷缩的基本观点和原理；2. 掌握固体的热胀冷缩的计算方法；3. 能够应用固体的热胀冷缩知识解决实际问题。
三、设计内容：1. 理论讲解：通过讲解固体的热胀冷缩的原理和公式，让学生了解固体在不同温度下体积的变化规律。
2. 实验操作：设计一个简单的实验，让学生通过测量固体在不同温度下的体积变化，验证热胀冷缩的现象。
3. 计算练习：设计一些计算题目，让学生通过计算固体在不同温度下的体积变化量，稳固所学知识。
4. 应用实例：设计一些实际问题，让学生运用固体的热胀冷缩知识解决问题，提高实际运用能力。
四、教学方法：1. 理论讲解结合实例分析，让学生更好地理解固体的热胀冷缩原理。
2. 实验操作中，引导学生观察、记录实验数据，并进行数据分析，培养学生的实验能力和科学精神。
3. 计算练习和应用实例中，注重引导学生灵活运用所学知识，培养学生的问题解决能力。
五、教学流程：1. 理论讲解（30分钟）：介绍固体的热胀冷缩的基本观点和原理。
2. 实验操作（60分钟）：设计实验，让学生测量固体在不同温度下的体积变化。
3. 计算练习（30分钟）：设计一些计算题目，让学生稳固所学知识。
4. 应用实例（30分钟）：设计实际问题，让学生运用固体的热胀冷缩知识解决问题。
六、评判方式：1. 实验报告：对实验结果进行分析和总结，撰写实验报告。
2. 计算题目：完成计算题目，正确率达到一定要求。
3. 应用实例：解决应用实例问题，能够运用所学知识解决问题。
七、参考资料：1. 《大学物理学》2. 《固体力学》教材3. 《固体的热胀冷缩实验指导书》以上为《固体的热胀冷缩》作业设计方案，希望通过本次设计，学生能够深入理解固体的热胀冷缩现象，掌握相关计算方法，并能够应用于实际问题中解决。
新湘教版科学三年级上册5.4《固体的热胀冷缩》教学设计
新湘教版科学三年级上册5.4《固体的热胀冷缩》教学设计一. 教材分析《固体的热胀冷缩》是新湘教版科学三年级上册第五章第四节的内容。
本节教材通过学生生活中常见的固体物质，如橡皮、铁块等，引导学生探究固体的热胀冷缩现象。
教材内容紧密联系学生的生活实际，既有利于激发学生的学习兴趣，又有利于学生对固体热胀冷缩现象的理解和掌握。
二. 学情分析三年级的学生已经具备了一定的观察和实验能力，能够通过观察和实验发现生活中的现象。
但学生对于固体热胀冷缩的微观原理尚不了解，需要通过实验和讲解来引导学生理解和掌握。
三. 教学目标1.让学生通过观察和实验，发现固体的热胀冷缩现象。
2.让学生理解固体热胀冷缩的微观原理。
3.培养学生观察、思考、实验的能力。
四. 教学重难点1.重点：引导学生发现固体的热胀冷缩现象，理解固体热胀冷缩的微观原理。
2.难点：固体热胀冷缩的微观原理的理解。
五. 教学方法1.实验法：通过引导学生进行实验，发现固体的热胀冷缩现象。
2.讲解法：讲解固体热胀冷缩的微观原理。
3.讨论法：引导学生分组讨论，分享实验结果和感受。
六. 教学准备1.实验材料：橡皮、铁块、热水、冷水等。
2.教学工具：显微镜、幻灯片等。
七. 教学过程1.导入（5分钟）教师通过向学生展示生活中常见的固体物质，如橡皮、铁块等，引导学生关注固体的性质。
然后提出问题：“你们知道固体有热胀冷缩的现象吗？”，激发学生的学习兴趣。
2.呈现（10分钟）教师通过幻灯片呈现固体热胀冷缩的实验现象，引导学生观察和思考。
同时，教师进行讲解，介绍固体热胀冷缩的微观原理。
3.操练（10分钟）教师引导学生进行实验，观察固体的热胀冷缩现象。
学生分组进行实验，每组选取一种固体物质，用热水和冷水进行加热和冷却，观察固体的变化。
4.巩固（5分钟）教师邀请学生分享实验结果和感受，引导学生理解和掌握固体热胀冷缩的现象和原理。
同时，教师进行点评和解答学生的疑问。
5.拓展（5分钟）教师引导学生思考固体热胀冷缩在生活中的应用，如冬天路面容易裂开，夏天铁块容易变形等。
固体热胀冷缩实验的改进
固体热胀冷缩实验的改进
固体热胀冷缩实验是物理学中常见的实验之一，它可以帮助我们了解
物质在不同温度下的体积变化情况。
然而，传统的固体热胀冷缩实验
存在一些问题，例如实验结果不够准确、实验过程繁琐等。
为了解决
这些问题，我们可以采取一些改进措施。
首先，我们可以改进实验装置。
传统的固体热胀冷缩实验通常采用的
是玻璃管和水银柱，这种装置存在一些缺点，例如水银柱的读数不够
准确、玻璃管容易破裂等。
因此，我们可以采用数字式温度计和电子
式压力计等现代化的仪器来进行实验，这样可以提高实验的准确性和
可靠性。
其次，我们可以改进实验方法。
传统的固体热胀冷缩实验通常需要进
行多次实验，然后取平均值来得出实验结果。
这种方法虽然可以提高
实验结果的准确性，但实验过程繁琐，需要耗费大量时间。
因此，我
们可以采用一些新的实验方法，例如微机控制实验、自动记录实验等，这样可以提高实验效率和准确性。
最后，我们可以改进实验条件。
固体热胀冷缩实验的实验条件对实验
结果有很大的影响，例如温度、压力、湿度等。
因此，我们需要在实
验过程中严格控制实验条件，确保实验结果的准确性和可靠性。
同时，
我们也可以采用一些新的实验条件，例如高温高压实验、低温低压实验等，这样可以拓展实验的应用范围。
综上所述，固体热胀冷缩实验的改进可以从实验装置、实验方法和实验条件三个方面入手。
通过采用现代化的仪器、新的实验方法和严格控制实验条件，可以提高实验结果的准确性和可靠性，拓展实验的应用范围，为物理学的研究和应用提供更加可靠的实验数据。
《研究固体受热和冷却后体积的变化》实验设计
《研究固体受热和冷却后体积的变化》实验教学设计一、实验名称《研究固体受热和冷却后体积的变化》创新实验二、使用教材本实验来源于小学科学苏教版四年级下册第一单元，冷与热中第2课《热胀与冷缩》中实验3，《研究固体受热和冷却后体积的变化》这一教学内容。
本课为该单元的第2课，是继学生研究液体和空气的热胀冷缩之后，以金属为代表，研究固体的热胀冷缩的实验探究。
三、实验目标（一）科学探究经历固体热胀冷缩性质的探究过程,观察认识多种物体在受热和冷却后体积的变化,合理分析实验现象。
（二）情感态度与价值观1.在实验的过程中，培养学生对探究各种物体热胀冷缩现象的浓厚兴趣，初步认识到事物普遍的发展变化规律。
2.在与他人的合作学习和探究过程中,体验合作的愉快，并养成严谨的科学态度，让学生明白科学就在我们的日常生活之中。
四、实验器材木板、铁片、铜片、铝片、螺丝、固定脚码、不锈钢酒精灯、计时器、LED闪光报警蜂鸣器、导线、热熔枪、实验记录单、签字笔。
五、实验创新点在教材中设计的这样的一个活动，利用铜球作为单一的研究对象进行探究实验，从而说明固体受热和冷却后体积会发生变化。
实际上这个活动存在了三个问题，问题一，金属种类少，结论归纳不充分，针对固体受热和冷却后体积的变化的研究，应该是通过对多种物体进行实验，观察实验现象，从个别到一般找出其共有的特点，而教材中仅选用了铜球最单一的研究对象，就抽象归纳得出，固体受热和冷却后体积会发生变化，实验证据不够充分。
二实验时间长，实验效果不理想，金属受热和冷却后体积的变化程度相对来说较小，观察难度较大，而铜球的体积较大，加热或冷却所需要的时间较长，才能够看到实验现象，实验效果不一样。
三，器材不固定，实验过程不安全。
在教材中同球、是用、金属链悬挂在支架上的容易晃动，学生在实验过程中可能会造成烫伤等现象出现。
同时教材中选用的玻璃酒精灯在使用过程中容易炸裂，或者在移动过程中容易倾倒出酒精，造成危险情况，实验过程不安全。
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一：名称：固体的热胀冷缩
二：目的：探究固体具有热胀冷缩的性质
方案一：
三：器材：酒精灯，固体热胀冷缩实验材料盒，水槽
冷水，干抹布
四：步骤：1：检查实验用品是否齐全
2：在水槽中，倒入一半冷水备用。
3：把铜球轻轻地通过铁环，看看铜球是否能够顺利通过帯柄铁环4：点燃酒精灯，用外焰对铜球加热大约2分钟左右，再次尝试将铜球穿过铁环，观察现象
5：将受热的铜球放入装有冷水的水槽中，静置一分钟左右，使它充分冷却，再次尝试将铜球通过铁环，观察现象。
6：整理实验器材。
（熄灭酒精灯，用抹布将铜球和铁环上的水渍擦干净）
五：现象：受热后体积膨胀，不能穿过通过铁环，放入冷水中，有可以轻松的通过铁环，
六：结论：固体有热胀冷缩的性质
方案二：
三：器材：木条，小钉子2个，细铜丝，酒精灯，火柴，污物桶
四：步骤：1：检查实验用品是否齐全
2：在木条相距约20cm处钉上两个钉子，细铜丝缠在两个钉子上，绷紧。
3：点燃酒精灯
4：用手平托着木条来回加热，观察铜丝的变化
5,：熄灭酒精灯后等待几分钟再观察
6：整理实验器材。
五：现象：铜丝受热后逐渐松动，不再绷紧; 酒精灯熄灭后发现铜丝遇冷后又紧绷了。