一、從生活疑問出發(fā)：熱脹冷縮的初步感知演講人CONTENTS從生活疑問出發(fā)：熱脹冷縮的初步感知分類型觀察：固體、液體、氣體的熱脹冷縮原理探究：為什么物體會(huì)熱脹冷縮？生活中的應(yīng)用與防護(hù)：熱脹冷縮的“利”與“弊”總結(jié)與拓展：用觀察的眼睛發(fā)現(xiàn)科學(xué)目錄2025小學(xué)五年級(jí)科學(xué)上冊(cè)熱脹冷縮的現(xiàn)象觀察課件各位同學(xué)、老師們，大家好！今天我們要共同探索一個(gè)與生活息息相關(guān)的科學(xué)現(xiàn)象——熱脹冷縮。作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我曾在課堂上目睹過孩子們因觀察到“玻璃球穿圓環(huán)”實(shí)驗(yàn)時(shí)的驚嘆，也見證過他們通過自制“液體溫度計(jì)”理解原理后的雀躍。今天，我將以“現(xiàn)象觀察”為核心，帶領(lǐng)大家從生活中常見的變化入手，逐步揭開熱脹冷縮的奧秘。01從生活疑問出發(fā)：熱脹冷縮的初步感知從生活疑問出發(fā)：熱脹冷縮的初步感知1.1生活中的“奇怪”現(xiàn)象——你注意到了嗎？清晨，當(dāng)我們用熱水沖泡牛奶時(shí)，擰緊的玻璃瓶瓶蓋有時(shí)會(huì)突然“噗”地彈出；冬天的夜晚，小區(qū)里偶爾會(huì)傳來水管破裂的聲響；夏天的自行車輪胎如果打氣太足，暴曬后可能會(huì)爆胎……這些現(xiàn)象看似無關(guān)，卻隱藏著同一個(gè)科學(xué)規(guī)律。記得去年秋天帶學(xué)生去科技館參觀時(shí)，有個(gè)孩子指著展柜里的“銅球過環(huán)”裝置問：“老師，為什么銅球加熱前能穿過圓環(huán)，加熱后就卡住了？”這個(gè)問題像一把鑰匙，打開了我們今天的探索之門——物體在受熱時(shí)體積會(huì)膨脹，受冷時(shí)體積會(huì)收縮，這種現(xiàn)象叫做熱脹冷縮。2現(xiàn)象觀察的重要性：科學(xué)探究的起點(diǎn)對(duì)于五年級(jí)的同學(xué)來說，科學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于“觀察—提問—驗(yàn)證”的思維養(yǎng)成。熱脹冷縮現(xiàn)象廣泛存在于固體、液體、氣體中，但不同狀態(tài)的物體表現(xiàn)形式不同。接下來，我們將通過三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分別觀察這三類物體的熱脹冷縮現(xiàn)象，逐步驗(yàn)證這一規(guī)律。02分類型觀察：固體、液體、氣體的熱脹冷縮1固體的熱脹冷縮：看得見的“伸縮”（4）將熱銅球浸入冷水盆中冷卻，再次測(cè)試，銅球又能穿過圓環(huán)。實(shí)驗(yàn)材料：銅球、金屬圓環(huán)（內(nèi)徑略大于銅球常溫直徑）、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)、冷水盆實(shí)驗(yàn)步驟：（1）常溫下，將銅球輕輕穿過金屬圓環(huán)，確認(rèn)能順利通過；（2）用酒精燈加熱銅球1-2分鐘（注意安全，使用坩堝鉗夾持）；（3）再次嘗試讓熱銅球穿過圓環(huán)——此時(shí)銅球會(huì)被卡住；在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容現(xiàn)象記錄：|狀態(tài)|能否通過圓環(huán)|體積變化推測(cè)|在右側(cè)編輯區(qū)輸入內(nèi)容1固體的熱脹冷縮：看得見的“伸縮”|------------|--------------|--------------------||常溫銅球|能|體積較小||加熱后銅球|不能|體積膨脹（熱脹）||冷卻后銅球|能|體積收縮（冷縮）|結(jié)論：固體在受熱時(shí)體積膨脹，受冷時(shí)體積收縮，表現(xiàn)出熱脹冷縮現(xiàn)象。小貼士：生活中固體熱脹冷縮的例子還有很多，比如鐵軌之間的縫隙（防止夏季受熱膨脹變形）、橋梁的伸縮縫（應(yīng)對(duì)溫度變化）、炒菜鍋的木柄與金屬鍋體間的空隙（避免熱脹時(shí)開裂）。2液體的熱脹冷縮：會(huì)“跳舞”的液柱實(shí)驗(yàn)材料：細(xì)口玻璃瓶（裝紅墨水）、透明吸管（插入瓶中并密封瓶口）、熱水杯、冷水杯實(shí)驗(yàn)步驟：（1）觀察常溫下吸管內(nèi)紅墨水的高度，標(biāo)記為“初始線”；（2）將玻璃瓶放入熱水杯中，觀察吸管內(nèi)液柱變化——液柱逐漸上升；（3）將玻璃瓶取出，放入冷水杯中，觀察液柱變化——液柱逐漸下降?，F(xiàn)象記錄：|環(huán)境溫度|液柱高度變化|體積變化推測(cè)||----------|--------------|--------------------||常溫|穩(wěn)定|體積穩(wěn)定|2液體的熱脹冷縮：會(huì)“跳舞”的液柱|熱水中|上升|液體受熱體積膨脹||冷水中|下降|液體受冷體積收縮|結(jié)論：液體同樣具有熱脹冷縮的性質(zhì)。延伸思考：實(shí)驗(yàn)室常用的溫度計(jì)就是利用液體（水銀或酒精）的熱脹冷縮原理制成的。當(dāng)溫度升高時(shí)，液柱上升；溫度降低時(shí)，液柱下降，刻度值直接反映溫度變化。3氣體的熱脹冷縮：會(huì)“呼吸”的氣球?qū)嶒?yàn)材料：錐形瓶、氣球（套在瓶口）、熱水杯、冰水混合物杯實(shí)驗(yàn)步驟：（1）常溫下，氣球松弛地套在瓶口，無明顯變化；（2）將錐形瓶放入熱水杯中，觀察氣球——?dú)馇蛑饾u鼓起來；（3）將錐形瓶取出，放入冰水混合物中，觀察氣球——?dú)馇蛑饾u癟下去。現(xiàn)象記錄：|環(huán)境溫度|氣球狀態(tài)變化|體積變化推測(cè)||----------|--------------|--------------------||常溫|松弛|氣體體積穩(wěn)定|3氣體的熱脹冷縮：會(huì)“呼吸”的氣球|熱水中|鼓起|氣體受熱體積膨脹||冰水中|癟下|氣體受冷體積收縮|結(jié)論：氣體的熱脹冷縮現(xiàn)象比固體、液體更明顯，因?yàn)闅怏w分子間的空隙更大，受熱時(shí)分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，體積變化更顯著。趣味小實(shí)驗(yàn)：大家可以回家用塑料瓶和氣球做類似實(shí)驗(yàn)——將塑料瓶放入熱水中，氣球會(huì)被“吹”起來；放入冷水中，氣球又會(huì)被“吸”回去，直觀感受氣體的“呼吸”。03原理探究：為什么物體會(huì)熱脹冷縮？1分子運(yùn)動(dòng)論的初步理解要解釋熱脹冷縮的現(xiàn)象，我們需要從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)入手。所有物質(zhì)都是由肉眼看不見的“分子”組成的，分子就像一群永遠(yuǎn)不會(huì)停下的“小精靈”，它們總是在不斷地運(yùn)動(dòng)（振動(dòng)或碰撞）。01受熱時(shí)：分子獲得更多能量，運(yùn)動(dòng)速度加快，彼此之間的距離會(huì)增大（就像小朋友在操場(chǎng)上跑步，跑得越快，彼此之間的間隔越大），因此物體的體積膨脹；02受冷時(shí)：分子失去能量，運(yùn)動(dòng)速度減慢，彼此之間的距離會(huì)縮小（小朋友跑累了，慢慢圍成小圈，間隔變?。?，因此物體的體積收縮。032特殊情況：水的“反常膨脹”大多數(shù)物質(zhì)遵循“熱脹冷縮”規(guī)律，但水是一個(gè)例外。當(dāng)水的溫度在0℃-4℃之間時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“熱縮冷脹”的現(xiàn)象——水在4℃時(shí)體積最小，溫度高于4℃時(shí)正常熱脹冷縮，溫度低于4℃時(shí)反而體積膨脹。01這一特性對(duì)自然界至關(guān)重要：冬天湖面結(jié)冰時(shí)，冰的密度比水小，會(huì)浮在水面上，而4℃的水密度最大，會(huì)下沉到湖底，為水下生物提供適宜的生存環(huán)境。02小討論：為什么冬天水管容易凍裂？結(jié)合水的反常膨脹，大家可以課后思考這個(gè)問題（提示：水管中的水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，撐破水管）。0304生活中的應(yīng)用與防護(hù)：熱脹冷縮的“利”與“弊”1合理利用：科學(xué)服務(wù)生活熱脹冷縮現(xiàn)象不僅是科學(xué)知識(shí)，更是人類改造生活的工具。溫度計(jì)：利用液體（水銀、酒精）的熱脹冷縮，將溫度變化轉(zhuǎn)化為液柱高度變化，方便測(cè)量；雙金屬片：由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬（如銅和鐵）貼合而成，受熱時(shí)膨脹程度不同，會(huì)彎曲變形。這種特性被用于電熨斗、自動(dòng)滅火裝置的溫度控制；火車輪的安裝：火車輪的金屬外圈在常溫下略小于輪轂，加熱后膨脹，套在輪轂上冷卻收縮，就能緊密固定。2預(yù)防危害：避免“熱脹冷縮”的破壞熱脹冷縮也可能帶來麻煩，需要我們提前預(yù)防。鐵軌的縫隙：夏天鐵軌受熱膨脹，如果沒有預(yù)留縫隙，會(huì)因擠壓變形甚至彎曲，影響行車安全；橋梁的伸縮縫：大型橋梁在溫度變化時(shí)會(huì)“伸縮”，伸縮縫能緩沖這種變化，避免橋面開裂；玻璃器皿的防炸裂：往冷玻璃杯中倒熱水時(shí)，杯壁內(nèi)層受熱膨脹，外層未及時(shí)受熱，可能因內(nèi)外膨脹不均而炸裂。因此，最好選擇厚底薄壁的玻璃杯，或先倒入少量熱水預(yù)熱。05總結(jié)與拓展：用觀察的眼睛發(fā)現(xiàn)科學(xué)1知識(shí)回顧：熱脹冷縮的核心要點(diǎn)12543通過今天的學(xué)習(xí)，我們明確了：（1）熱脹冷縮是指物體受熱時(shí)體積膨脹、受冷時(shí)體積收縮的現(xiàn)象；（2）固體、液體、氣體均具有熱脹冷縮性質(zhì)，其中氣體最明顯；（3）水在0℃-4℃時(shí)存在反常膨脹現(xiàn)象；（4）熱脹冷縮既可以被利用，也需要合理預(yù)防其危害。123452拓展任務(wù)：做生活中的“科學(xué)偵探”科學(xué)的魅力在于“發(fā)現(xiàn)”，課后請(qǐng)大家完成兩個(gè)任務(wù)：（1）尋找3個(gè)生活中熱脹冷縮的現(xiàn)象（如乒乓球被踩扁后用熱水泡復(fù)原），并嘗試用今天的知識(shí)解釋；（2）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)（如用塑料瓶、吸管、色素