小學(xué)科學(xué)五年級(jí)《金屬的熱脹冷縮》

故事：1825年，英國(guó)鋪設(shè)了第一條鐵路，鋼軌是一根接一根焊接在一起的。結(jié)果到了炎熱的夏天，鋼軌就變得七歪八扭，有些地方甚至向上拱了起來(lái)，而到了寒冷的冬天，鋼軌竟然斷裂成幾段。想一想為什么鐵軌在冬天會(huì)斷裂，在夏天會(huì)彎曲？我們知道水和一些液體有熱脹冷縮的性質(zhì)，是不是鋼鐵也有熱脹冷縮的性質(zhì)呢？

金屬熱脹冷縮嗎？

活動(dòng)一：觀察銅球的熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)材料：酒精燈、銅球熱脹冷縮演示器、裝有冷水的燒杯。用酒精燈加熱穿一穿鐵環(huán)結(jié)束后放冷水中將浸在冷水中的銅球再穿過(guò)鐵環(huán)實(shí)驗(yàn)步驟：1.用酒精燈加熱銅球，耐心等待3分鐘。2.將加熱后的銅球嘗試穿過(guò)鐵環(huán)，觀察是否能通過(guò)鐵環(huán)。3.將銅球放入水中冷卻，冷卻后再次嘗試穿過(guò)鐵環(huán)，觀察是否能通過(guò)鐵環(huán)。溫馨提示（1）酒精燈使用的注意事項(xiàng)。

（用外焰加熱、燈帽熄滅）（2）動(dòng)手操作的學(xué)生必須手握把手部分，不搖晃。

（3）其他同學(xué)保持觀察距離，不可直接觸摸加熱后的銅球。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將銅球輕輕放入冷水槽中。

加熱前的銅球，加熱后的銅球

重新冷卻后的銅球說(shuō)明能穿過(guò)鐵環(huán)不能穿過(guò)鐵環(huán),銅球受熱體積膨脹。又能穿過(guò)鐵環(huán)，銅球受冷體積又縮小了。

你發(fā)現(xiàn)了什么？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：銅球也有熱脹冷縮的性質(zhì)。紅銅白鋁藍(lán)鐵鐵、鋁也有熱脹冷縮的性質(zhì)。鐵熱脹冷縮的幅度比銅和鋁要小。說(shuō)一說(shuō)鋼軌的溫度每升高1℃，它的長(zhǎng)度就會(huì)伸長(zhǎng)原來(lái)長(zhǎng)度的十萬(wàn)分之一。在炎熱的夏天，烈日照到鋼軌上，溫度可以達(dá)到30℃～40℃；在嚴(yán)寒的冬天，鋼軌又會(huì)冷到零下十幾度，甚至零下二三十度。就算夏天和冬天溫度只差50℃，一條500千米長(zhǎng)的鐵軌，夏冬之間的長(zhǎng)度要相差250多米呢！所以，鐵路上的鋼軌并不是密接的，每根鋼軌之間都留有一定的間隙。連接處的縫隙大多數(shù)的金屬會(huì)熱脹冷縮，可是有兩種金屬是與眾不同，它們是熱縮冷脹的。這兩種金屬就是銻（tī）和鉍（

bì）。金屬都會(huì)熱脹冷縮嗎？我們與眾不同哦！

銻tī鉍bì

銻的這種奇特性質(zhì)曾被用在印刷上，早些年印刷書報(bào)用的鉛字就摻有銻，所說(shuō)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)，由于銻熱縮冷脹，字的筆畫會(huì)十分清晰，而且經(jīng)久耐用。資料庫(kù)小結(jié)：水有熱脹冷縮的性質(zhì)，空氣有熱脹冷縮的性質(zhì)，鋼、鐵、鋁等金屬有熱脹冷縮的性質(zhì)…