固體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)

1、固體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)的地位與作用：“固體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)”是河北人民出版社出版的四年級(jí)下冊(cè)科學(xué)教材第四單 元第 2 課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，它是在延續(xù)液體熱脹冷縮探究后，進(jìn)一步對(duì)固體熱脹冷 縮性質(zhì)的探究。此實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生體驗(yàn)固體熱脹冷縮現(xiàn)象、激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)奧秘的 興趣和好奇心提高學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力等方面有重要意義。（1）器材：酒精燈，固體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)材料盒（帶手柄的鐵環(huán)，帶手柄的銅球， 帶手柄的塑料球），盛有冷水的水槽（2）步驟：1 、檢查實(shí)驗(yàn)用品是否齊全2 、在水槽中，倒入一半冷水備用。3 、把銅球輕輕地通過鐵環(huán)，看看銅球是否能夠順利通過帯柄鐵環(huán)4 、點(diǎn)燃酒精燈， 用外焰對(duì)銅球加熱大約 2 分鐘左右，

2、 再次嘗試將銅球穿過鐵環(huán)， 觀察現(xiàn)象5 、將受熱的銅球放入裝有冷水的水槽中，靜置一分鐘左右，使它充分冷卻，再 次嘗試將銅球通過鐵環(huán)，觀察現(xiàn)象。6 、整理實(shí)驗(yàn)器材。（熄滅酒精燈，用抹布將銅球和鐵環(huán)上的水漬擦干凈）三、實(shí)驗(yàn)原型及不足之處： 實(shí)驗(yàn)原型：運(yùn)用固體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)裝置，一個(gè)鐵環(huán)和一個(gè)剛好能通過鐵環(huán)的 銅球，把銅球用酒精燈加熱后，銅球受熱體積膨脹，不能從鐵環(huán)中穿過；再把銅 球放入冷水中，銅球受冷后體積收縮，又能夠從鐵環(huán)中通過。證明：固體有熱脹冷縮的性質(zhì)。 在實(shí)際教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)教材中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)存在以下不足： （1）實(shí)驗(yàn)材料（如：鐵環(huán)、剛好能通過鐵環(huán)的銅球）比較難找。（ 2）由于銅球體積較大，

3、所以在銅球加熱時(shí)所需時(shí)間較長。 學(xué)生易失去耐心， 實(shí)驗(yàn)效率低。（3）加熱過程中銅球有燙手的危險(xiǎn)，此實(shí)驗(yàn)只適合教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不能 主動(dòng)參與操作，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣減弱，制約了學(xué)生探索心理的發(fā)展。四、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路： 能利用簡單的實(shí)驗(yàn)材料做科學(xué)實(shí)驗(yàn)，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效率；排除實(shí) 驗(yàn)中的危險(xiǎn)性，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣。為此，我們經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，自制了一個(gè)固體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)裝置。1、介紹實(shí)驗(yàn)材料玻璃球、鐵絲圈的制作方法。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理： 鐵絲圈受熱時(shí)體積膨脹， 玻璃球能通過； 鐵絲圈受冷收縮， 玻璃球不能通過。五、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材： 鐵絲圈、固體熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)材料盒 、 玻璃球、酒精燈、 燒杯六、方

4、案二（創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)）過程：1、把塑料球往導(dǎo)線圈里套，觀察現(xiàn)象，塑料球不能順利通過導(dǎo)線圈。2、在酒精燈上加熱鐵絲圈，約 20 秒。3、嘗試把塑料球通過加熱后的導(dǎo)線圈套，觀察現(xiàn)象，塑料球能順利通過導(dǎo)線 圈。4、把導(dǎo)線圈放在水槽的冷水中冷卻。5、把塑料球往冷卻后的導(dǎo)線圈再套一下，觀察現(xiàn)象，不能通過。七、實(shí)驗(yàn)步驟圖：八、改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)：1、實(shí)驗(yàn)器材易找、環(huán)保，特別適合實(shí)驗(yàn)器材缺乏的農(nóng)村小學(xué)。塑料球（用 跳棋制作、玻璃球等）、導(dǎo)線圈（用廢舊電線鐵絲等）、酒精燈（可用蠟燭代替） 盛有冷有的水槽（可用水杯代替）2、實(shí)驗(yàn)時(shí)間縮短，效率提高。導(dǎo)線圈和銅球相比體積小多了，加熱時(shí)間自然 縮短了。3、實(shí)驗(yàn)安全、簡單，操作性強(qiáng)，既可用于教師演示實(shí)驗(yàn)，又可進(jìn)行學(xué)生分組 實(shí)驗(yàn)，學(xué)生甚至還能在家獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。學(xué)生人人參與，學(xué)習(xí)興趣高，實(shí)驗(yàn)效果好。4、可用多種材料實(shí)驗(yàn)， 結(jié)論更具說服力。 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)， 可以更換實(shí)驗(yàn)材料 加熱鐵絲圈、銅絲圈、鋁絲圈、鋼絲圈等，都可以看到熱脹冷縮現(xiàn)象。九、自我評(píng)價(jià) ：1 、善于利用身邊的材料，變廢為寶。實(shí)驗(yàn)簡單、實(shí)用，特別適合農(nóng)村小學(xué) 科學(xué)教學(xué)。2、實(shí)驗(yàn)過程清楚，實(shí)驗(yàn)操作熟練、規(guī)