固態的熱脹冷縮實驗裝置

1. 熱脹冷縮的實驗過程（可以是步驟，也可以是作文）

實驗過程：
1.將燒瓶內裝滿紅色水，用中間插有細玻璃管的膠塞塞緊瓶口，紅色水就升到細玻璃管中，在紅色水液面處做一記號。
2.將裝置好的燒瓶放入盛熱水的大燒杯中，過一會即見玻璃管內液面上升，超過原液面記號，說明瓶內紅色水受熱後體積膨脹了。
3.將此瓶放入冷水中（可在冷水中放入一些冰塊，使水溫更低），過一會即見玻璃管內液面下降，說明瓶內紅色水遇冷後體積收縮了。
4.同樣，將此燒瓶換裝醋、醬油、要、茶水、牛奶等，用同樣的實驗方法，所得結果相同，學生通過實驗探究可歸納出：許多液體都有熱脹冷縮的性質。

2. 物理實驗熱脹冷縮用的那個工具是上面有一個小玻璃球下面有一個大玻璃球中間有彎曲的毛細管這個東西叫什麼

我也不懂你說來的是什麼，這個實自驗的驗證途徑有很多，你所說的應該是利用液體的膨脹做成的道具，這個實驗不一定非要用到你所說的道具，可以用溫度計代替，醫院診所一支三四塊錢就能買到，便宜實用直觀又貼近生活，是熱脹冷縮實驗的不二之選

3. 關於熱脹冷縮的小實驗，你都知道哪些呢

第五個實驗：我們可以一個准備一個鋼圈和一個小鋼珠，實驗方法：當剛開始時，小鋼珠剛好可以放在鋼圈上但掉不下去，然後，取下小鋼珠，用酒精燈加熱鋼圈一段時間，再將小鋼珠放上去，發現小鋼珠很容易地就掉了下去。

4. 三年級科學固體也會熱脹冷縮嗎教案

《科學》三年級上冊

第23課《固體也會熱脹冷縮嗎》教學設計

一、教材分析

《固體也會熱脹冷縮嗎》是《科學》(粵教科技版)三年級上冊《熱與溫度》單元的第6課。本課活動中，學生通過觀察身邊建築物的縫隙現象，提出「固體是否也和液體、氣體- -樣也會發熱脹冷縮的現象」的想法。學生經歷銅球穿過鐵環的實驗了解到固體也會發生熱脹冷縮的現象。最後讓學生利用學過的知識進行實踐活動一嘗 試巧開瓶蓋。

本課共由3個活動組成。活動1「高架橋上的縫隙」，主要是嘗試解釋建築物留有伸縮縫隙的原因，提出合理的假設。活動2「銅球能穿過鐵環嗎」是通過「銅球穿過鐵環」實驗，認識固體熱脹冷縮的性質。實踐活動「巧開瓶蓋」是讓學生運用所學熱脹冷縮的知識嘗試打開瓶蓋。

二、學情分析

學生經過前3節課的探究和製作活動，已經進一一步 認識到液體和氣體的熱脹冷縮的現象，很自然會聯想到固體會不會也有熱脹冷縮的現象這方面。但由於固，體的熱脹冷縮不是很明顯，因此學生在日常生活中就不會留意到相關的現象，也不會去深入思考。由於三年級學生的自控能力還不是太強，在使用銅球實驗裝置的時候可能不會有意識的注意不要被燙傷。

三、教學策略

根據「任務驅動」和「科學與探究」之間的關系，以及學生的實際情況，可將教法和學法確定如下:

1.從教的方面來說，主要採取任務驅動教學法。具體過程分為兩個部分:①通過任務驅動情境，提出問題，給出觀察任務，激發學生對為什麼高架橋上有縫隙產生興趣。

②通過學生的探究活動，並進行自主觀察、探究、討論、交流、歸納發現出固體在受熱時體積會膨脹，遇冷時體積會收縮的現象。

2.從學的方面來說，可分為兩個部分:

①利用有效任務充分調動學習的積極性，使學生成為探究的主體。

②學生在教師的指導下，親身經歷觀察、探究活動，發現固體熱脹冷縮的性質，並運用學過的知識進行實踐活動。

四、教學目標

1.知道固體具有熱脹冷縮的性質。

2.用實驗的方法探究固體熱脹冷縮的性質，學習科學的觀察、記錄方法，嘗試對實驗現象做出合理的解釋。

3.體驗科學探究的樂趣，養成嚴謹細致的科學態度。

五、教學重、難點

教學重點:

知道固體具有熱脹冷縮的性質。

教學難點:

通過實驗裝置進行研究，進行科學的觀察、記錄，判斷銅球的體積大小變化會不會受溫度的影響。

六、教學准備

教具准備:多媒體教學儀器、實物投影、教學PPT課件。

學具准備:銅球實驗裝置、有鐵蓋的瓶子。

七、教學過程

(一)任務驅動

設置情境:波波和妍妍站在高架橋下，妍妍發現了一個奇怪的現象一高架橋上有縫隙。

問題:高架橋上怎麼有縫隙?

交流:對妍妍提出的問題進行思考。

任務:觀察、發現生活中還有哪些建築物上留有這樣的縫隙，思考這些建築物上留有縫隙的原因，並嘗試提出合理的假設。

(二)活動探究

1.活動1: 高架橋上的縫隙

出示:高架橋、鐵軌等建築物上的縫隙圖片。

交流:生活中，還能在哪裡看到這種現象?

問題:這和物體的熱脹冷縮有關嗎?

交流:結合縫隙、已知氣體與液體具有熱脹冷縮的性質等進行推測。

2.活動2:銅球能穿過鐵環嗎

任務:利用銅球實驗裝置研究固體是否具有熱脹冷縮的性質。

要求:按照學生活動手冊的指引和步驟進行研究並及時記錄實驗現象。注意不要被燙傷。.

活動:學生以小組為單位進行實驗。

匯報:經過實驗發現，銅球被加熱後不能穿過鐵環，說明銅球受熱後體積增大，銅球冷卻後能穿過鐵環，說明銅球遇冷時體積變小。

問題:其實固體是不是也有這種現象呢?找找生活中的現象。

交流:尋找生活還有哪些相類似的現象。

小結:固體具有熱脹冷縮的性質。

3.實踐:巧開瓶蓋

出示:有鐵蓋的瓶子圖片或實物。

提出:剛從冰箱拿出玻璃瓶時，往往難以打開它的蓋子。

問題:為什麼難以打開瓶蓋?

交流:從熱脹冷縮的方面，根據合理的理由進行解釋。

任務:運用學過的知識嘗試打開瓶蓋。

活動:學生利用不同的方式打開瓶蓋，並交流利用了哪些熱脹冷縮的原理解決問題。

5. 熱脹冷縮的實驗

熱漲冷縮的實抄驗分為襲：氣體的；液體的；固體的。不知道你做的哪一種，

如果是做氣體的，可以用塑料礦泉水瓶來做，方法：首先將熱水倒入礦泉水瓶中

稍等片刻後，再將熱水倒出來，迅速擰緊瓶蓋，然後，往瓶子

上澆冷水，發現礦泉水瓶迅速收縮。

如果是做液體的，可以用帶橡皮塞的乘水燒瓶來做，方法：在燒瓶中倒滿水，將

帶吸管的橡皮塞塞緊瓶口，用雙手捂住燒瓶，發現吸管中的水

在慢慢上升。

如果是做固體的，可以用一個鋼圈和一個小鋼珠，方法：剛開始時，小鋼珠剛好

可以放在鋼圈上但掉不下去，然後，取下小鋼珠，用酒精燈加

熱鋼圈一段時間，再將小鋼珠放上去，發現小鋼珠很容易地就

掉了下去。

6. 大學物理實驗數據處理固體線脹系數的測定，儀器誤差ΔL0=0.5cm.ΔD=0.5cm.Δb=0.1cm.ΔT=0.2cm.Δr=0.05cm

言在目前大學物理實驗教材中[1～5],測量固體線脹系數的方法有很多種,如流水加熱法、蒸氣加熱法、電加熱法等,其中電加熱法因其操作簡單,加熱迅速,並可在多個溫度工作點下進行測量等優點而倍受青睞.但我們用固體線脹系數測定儀(長春市第五光學儀器廠生產,GXC固體線脹系數測定儀)測量時,發現誤差太大,分析其主要原因有兩個:一是溫控方法不當.因為實驗過程中被測固體棒達到熱平衡的時間與溫度計響應時間不可能完全同步,因而若在每個測量點上沒有足夠長的恆溫時間,就無法測得該溫度點對應的物體真實長度.雖然該測量儀可以調節加熱功率,但卻很難找到恆溫工作點.二是溫度測量方法有缺陷.當把水銀溫度計插入被加熱固體中部測量讀取溫度數據時,需把溫度計從測溫環境中拔出,這必然會帶來誤差.針對以上兩個問題,我們對該實驗儀進行了改進,設計了新的溫控和測量方法.目前常用的恆溫方法有兩種:其一,區間自動控溫法.當溫度達到設定上限時,繼電器自動關斷所有或部分加熱器,由於加熱器有餘熱,控溫室溫度繼續上升,達到最高溫度點後,溫度又要下降,降到設定溫度下限時,繼電器又重新啟動加熱系統.這種控溫方式,......
本實驗通過固體線脹系數測定儀測定不同金屬的線脹系數，要求達到：1．掌握使用千分表和溫度控制儀的操作方法；2．分析影響測量精度的諸因素；3．觀察合金材料在金相組織發生變化溫度附近，出現線膨脹量的突變現象。二實驗原理絕大多數物質具有「熱脹冷縮」的特性，這是由於物體內部分子熱運動加劇或減弱造成的。這個性質在工程結構的設計中，在機械和儀表的製造中，在材料的加工(如焊接)中都應考慮到。否則，將影響結構的穩定性和儀表的精度，考慮失當，甚至會造成工程結構的毀損，儀表的失靈以及加工焊接中的缺陷和失敗等等。固體材料的線膨脹是材料受熱膨脹時，在一維方向上的伸長。線脹系數是選用材料的一項重要指標，在研製新材料中，測量其線脹系數更是必不可少的。SLE-1固體線脹系數測定儀通過加熱溫度控制儀，精確地控制實驗樣品在一定的溫度下，由千分表直接讀出實驗樣品的伸長量，實現對固體線脹系數測定。SLE-1固體線脹系數測定儀的恆溫控制由高精度數字溫度感測器與HTC-1加熱溫度控制儀組成，可加熱溫度控制在室溫至80.0◦C之間。HTC-1加熱溫度儀自動檢測實測溫度與目標溫度的差距，確定加熱策略，並以一定的加熱輸出電壓維持實測溫度的穩度，分別由四位數碼管顯示設定溫度和實驗樣品實測溫度,讀數精度為±0.1◦C。專用加熱部件的加熱電壓為12V。物質在一定溫度范圍內，原長為l的物體受熱後伸長量∆l與其溫度的增加量∆t近似成正比，與原長l也成正比，即：∆l=α·l·∆t。式中α為固體的線脹系數。實驗證明：不同材料的線膨脹系數是不同的。本實驗配備的實驗樣品為鐵棒、銅棒、鋁棒(加工成6×400mm的圓棒)。三儀器技術指標1、溫度讀數精度：±0.1◦C。2、溫度控制穩定度：±0.1◦C/10分鍾。3、溫度設定范圍：−5.0◦C∼+85◦C，四位數碼管顯示。4、實驗樣品實測溫度：室溫至82.0◦C，四位數碼管顯示。5、伸長量測量精度：0.001mm，量程：0∼1mm。6、HTC-1加熱溫度控制儀使用條件1)輸入電源：220V±10%50Hz∼60Hz2)濕度：<85%3)溫度：0∼40◦C4)功耗：<70w圖1.1、加熱電壓輸出指示2、實驗樣品實測溫度指示3、加熱溫度設定指示4、加熱電壓輸出接線柱(–)5、加熱電壓輸出接線柱(+)6、輔助備用電源輸出DC口7、輔助備用電源開關8、測溫探頭連介面9、測溫感測器校正10、溫度設定−5◦C按鈕11、溫度設定+5◦C按鈕12、溫度設定−0.1◦C按鈕13、溫度設定+0.1◦C按鈕14、拆卸實驗樣品輔助孔15、固定架15A、加熱部件輸入接線柱(–)15B、測溫感測器介面15C、加熱部件輸入接線柱(+)16、隔熱盤17、隔熱管18、實驗樣品19、加熱導熱均衡管20、測溫感測器21、實驗裝置底盤22、隔熱盤23、隔熱棒24、千分表固定螺釘25、千分表1)被測實驗樣品外形尺寸：直徑Φ6×長度400mm，整體要求平直；2)千分表安裝須適當固定（以表頭無轉動為准）且與被測物體有良好的接觸(讀數在0.2∼0.3mm處較為適宜，然後再轉動表殼校零)；3)因伸長量極小，故儀器不應有振動；4)千分表探頭需保持與實驗樣品在同一直線上。3、儀器使用(HTC-1加熱溫度控制儀)1)連接溫度感測器探頭連線，連接加熱部件接線柱。2)HTC-1加熱溫度控制儀開機時儀器設定溫度為20.0◦C，因此實驗時如室溫低於此溫度時，請將溫度設定低於室溫5◦C以上，儀器預熱5分鍾後，測溫顯示3窗顯示室溫。3)實驗時可以室溫作為實驗開始溫度，也可在高於室溫的溫度點上作為開始實驗溫度，如室溫為12◦C，可用15◦C作為開始實驗溫度。4)調節（10、11、12、13）按鈕，設定加熱溫度，須高於室溫，此時可觀察到加熱輸出指示（1）閃爍發光，亮度與輸出電壓成正比。5)加熱時實測溫度會比設定溫度低0.1∼2.2◦C，該溫度差與周圍環境散熱條件有關，實測溫度顯示窗顯示實驗樣品的實際溫度，實驗中須保持該溫度10分鍾以上，使實驗樣品內外溫度均勻。6)加熱實驗樣品時，實測溫度以一定的速率上升，並會出現1∼2次的溫度波動後，實測溫度會趨於穩定，並保持實測溫度±0.1◦C/10分鍾。五實驗內容1、連接溫度感測器探頭連線，連接加熱部件接線柱。2、旋松千分表固定架螺釘，將實驗樣品（Φ6×400mm）插入實驗裝置的加熱部件內（加熱導熱銅管內），再插入隔熱棒（23）(不銹鋼)壓緊後，安裝千分表，注意被測物體與千分表測量頭保持在同一直線。3、安裝千分表在固定架上，使它與隔熱棒有良好地接觸（千分表讀數值在0.2∼0.4mm處），然後旋緊螺栓，不使千分表轉動，再轉動千分表圓盤讀數為零。4、實驗溫度以實測溫度為准，當實測溫度顯示值上升到大於設定值，停止加熱電壓輸出，一般在接近設定溫度時HTC-1加熱溫度控制器降低加熱電壓輸出，實測溫度與設定溫度的差值是一定的加熱電壓輸出補償實驗裝置的散熱。因此設定溫度與室溫相差較大時，實測溫度穩定後，實測溫度與設定溫度的差值也較大。所以在設定溫度由室溫至較高溫度時，應比實驗溫度（實測溫度）略高0.1∼2.2◦C。5、確定實驗溫度點，實驗溫度一般可比室溫增加10◦C,20◦C,30◦C,40◦C,50◦C···，或比室溫增加5◦C,10◦C,15◦C,20◦C,25◦C···。6、接通HTC-1加熱溫度控制儀的電源，加熱實驗樣品時，實測溫度以一定的速率上升，並會出現1∼2次的溫度波動後，實測溫度趨於穩定，持續穩定十分鍾4以上的實測溫度，記錄∆l和∆t，並通過最小二乘法線性擬合計算得到線脹系數α，並研究其線性情況。7、換不同的金屬棒樣品，分別測量並計算各自的線脹系數，與理論參考值比較，分析研究誤差原因七思考討論1、試分析哪一個量是影響實驗結果精度的主要因素？2、試舉出幾個在日常生活和工程技術中應用線脹系數的實例。3、若實驗中加熱時間過長，儀器支架受熱膨脹，對實驗結果有何影響？
望採納！