2025 小学五年级科学上册热胀冷缩的现象观察课件

一、从生活疑问出发：热胀冷缩的初步感知演讲人CONTENTS从生活疑问出发：热胀冷缩的初步感知分类型观察：固体、液体、气体的热胀冷缩原理探究：为什么物体会热胀冷缩？生活中的应用与防护：热胀冷缩的“利”与“弊”总结与拓展：用观察的眼睛发现科学目录2025小学五年级科学上册热胀冷缩的现象观察课件各位同学、老师们，大家好！今天我们要共同探索一个与生活息息相关的科学现象——热胀冷缩。作为一名从事小学科学教育十余年的教师，我曾在课堂上目睹过孩子们因观察到“玻璃球穿圆环”实验时的惊叹，也见证过他们通过自制“液体温度计”理解原理后的雀跃。今天，我将以“现象观察”为核心，带领大家从生活中常见的变化入手，逐步揭开热胀冷缩的奥秘。01从生活疑问出发：热胀冷缩的初步感知从生活疑问出发：热胀冷缩的初步感知1.1生活中的“奇怪”现象——你注意到了吗？清晨，当我们用热水冲泡牛奶时，拧紧的玻璃瓶瓶盖有时会突然“噗”地弹出；冬天的夜晚，小区里偶尔会传来水管破裂的声响；夏天的自行车轮胎如果打气太足，暴晒后可能会爆胎……这些现象看似无关，却隐藏着同一个科学规律。记得去年秋天带学生去科技馆参观时，有个孩子指着展柜里的“铜球过环”装置问：“老师，为什么铜球加热前能穿过圆环，加热后就卡住了？”这个问题像一把钥匙，打开了我们今天的探索之门——物体在受热时体积会膨胀，受冷时体积会收缩，这种现象叫做热胀冷缩。2现象观察的重要性：科学探究的起点对于五年级的同学来说，科学学习的关键在于“观察—提问—验证”的思维养成。热胀冷缩现象广泛存在于固体、液体、气体中，但不同状态的物体表现形式不同。接下来，我们将通过三组对比实验，分别观察这三类物体的热胀冷缩现象，逐步验证这一规律。02分类型观察：固体、液体、气体的热胀冷缩1固体的热胀冷缩：看得见的“伸缩”（4）将热铜球浸入冷水盆中冷却，再次测试，铜球又能穿过圆环。实验材料：铜球、金属圆环（内径略大于铜球常温直径）、酒精灯、三脚架、石棉网、冷水盆实验步骤：（1）常温下，将铜球轻轻穿过金属圆环，确认能顺利通过；（2）用酒精灯加热铜球1-2分钟（注意安全，使用坩埚钳夹持）；（3）再次尝试让热铜球穿过圆环——此时铜球会被卡住；在右侧编辑区输入内容在右侧编辑区输入内容在右侧编辑区输入内容在右侧编辑区输入内容现象记录：|状态|能否通过圆环|体积变化推测|在右侧编辑区输入内容1固体的热胀冷缩：看得见的“伸缩”|------------|--------------|--------------------||常温铜球|能|体积较小||加热后铜球|不能|体积膨胀（热胀）||冷却后铜球|能|体积收缩（冷缩）|结论：固体在受热时体积膨胀，受冷时体积收缩，表现出热胀冷缩现象。小贴士：生活中固体热胀冷缩的例子还有很多，比如铁轨之间的缝隙（防止夏季受热膨胀变形）、桥梁的伸缩缝（应对温度变化）、炒菜锅的木柄与金属锅体间的空隙（避免热胀时开裂）。2液体的热胀冷缩：会“跳舞”的液柱实验材料：细口玻璃瓶（装红墨水）、透明吸管（插入瓶中并密封瓶口）、热水杯、冷水杯实验步骤：（1）观察常温下吸管内红墨水的高度，标记为“初始线”；（2）将玻璃瓶放入热水杯中，观察吸管内液柱变化——液柱逐渐上升；（3）将玻璃瓶取出，放入冷水杯中，观察液柱变化——液柱逐渐下降。现象记录：|环境温度|液柱高度变化|体积变化推测||----------|--------------|--------------------||常温|稳定|体积稳定|2液体的热胀冷缩：会“跳舞”的液柱|热水中|上升|液体受热体积膨胀||冷水中|下降|液体受冷体积收缩|结论：液体同样具有热胀冷缩的性质。延伸思考：实验室常用的温度计就是利用液体（水银或酒精）的热胀冷缩原理制成的。当温度升高时，液柱上升；温度降低时，液柱下降，刻度值直接反映温度变化。3气体的热胀冷缩：会“呼吸”的气球实验材料：锥形瓶、气球（套在瓶口）、热水杯、冰水混合物杯实验步骤：（1）常温下，气球松弛地套在瓶口，无明显变化；（2）将锥形瓶放入热水杯中，观察气球——气球逐渐鼓起来；（3）将锥形瓶取出，放入冰水混合物中，观察气球——气球逐渐瘪下去。现象记录：|环境温度|气球状态变化|体积变化推测||----------|--------------|--------------------||常温|松弛|气体体积稳定|3气体的热胀冷缩：会“呼吸”的气球|热水中|鼓起|气体受热体积膨胀||冰水中|瘪下|气体受冷体积收缩|结论：气体的热胀冷缩现象比固体、液体更明显，因为气体分子间的空隙更大，受热时分子运动更剧烈，体积变化更显著。趣味小实验：大家可以回家用塑料瓶和气球做类似实验——将塑料瓶放入热水中，气球会被“吹”起来；放入冷水中，气球又会被“吸”回去，直观感受气体的“呼吸”。03原理探究：为什么物体会热胀冷缩？1分子运动论的初步理解要解释热胀冷缩的现象，我们需要从物质的微观结构入手。所有物质都是由肉眼看不见的“分子”组成的，分子就像一群永远不会停下的“小精灵”，它们总是在不断地运动（振动或碰撞）。01受热时：分子获得更多能量，运动速度加快，彼此之间的距离会增大（就像小朋友在操场上跑步，跑得越快，彼此之间的间隔越大），因此物体的体积膨胀；02受冷时：分子失去能量，运动速度减慢，彼此之间的距离会缩小（小朋友跑累了，慢慢围成小圈，间隔变小），因此物体的体积收缩。032特殊情况：水的“反常膨胀”大多数物质遵循“热胀冷缩”规律，但水是一个例外。当水的温度在0℃-4℃之间时，会出现“热缩冷胀”的现象——水在4℃时体积最小，温度高于4℃时正常热胀冷缩，温度低于4℃时反而体积膨胀。01这一特性对自然界至关重要：冬天湖面结冰时，冰的密度比水小，会浮在水面上，而4℃的水密度最大，会下沉到湖底，为水下生物提供适宜的生存环境。02小讨论：为什么冬天水管容易冻裂？结合水的反常膨胀，大家可以课后思考这个问题（提示：水管中的水结冰时体积膨胀，撑破水管）。0304生活中的应用与防护：热胀冷缩的“利”与“弊”1合理利用：科学服务生活热胀冷缩现象不仅是科学知识，更是人类改造生活的工具。温度计：利用液体（水银、酒精）的热胀冷缩，将温度变化转化为液柱高度变化，方便测量；双金属片：由两种膨胀系数不同的金属（如铜和铁）贴合而成，受热时膨胀程度不同，会弯曲变形。这种特性被用于电熨斗、自动灭火装置的温度控制；火车轮的安装：火车轮的金属外圈在常温下略小于轮毂，加热后膨胀，套在轮毂上冷却收缩，就能紧密固定。2预防危害：避免“热胀冷缩”的破坏热胀冷缩也可能带来麻烦，需要我们提前预防。铁轨的缝隙：夏天铁轨受热膨胀，如果没有预留缝隙，会因挤压变形甚至弯曲，影响行车安全；桥梁的伸缩缝：大型桥梁在温度变化时会“伸缩”，伸缩缝能缓冲这种变化，避免桥面开裂；玻璃器皿的防炸裂：往冷玻璃杯中倒热水时，杯壁内层受热膨胀，外层未及时受热，可能因内外膨胀不均而炸裂。因此，最好选择厚底薄壁的玻璃杯，或先倒入少量热水预热。05总结与拓展：用观察的眼睛发现科学1知识回顾：热胀冷缩的核心要点12543通过今天的学习，我们明确了：（1）热胀冷缩是指物体受热时体积膨胀、受冷时体积收缩的现象；（2）固体、液体、气体均具有热胀冷缩性质，其中气体最明显；（3）水在0℃-4℃时存在反常膨胀现象；（4）热胀冷缩既可以被利用，也需要合理预防其危害。123452拓展任务：做生活中的“科学侦探”科学的魅力在于“发现”，课后请大家完成两个任务：（1）寻找3个生活中热胀冷缩的现象（如乒乓球被踩扁后用热水泡复原），并尝试用今天的知识解释；（2）设计一个简单的实验（如用塑料瓶、吸管、色素