三年级上册科学课件-第21课《 气体的热胀冷缩》粤教版(共15张PPT)

体温计
• 根据水银的性质，19世纪60年代初。英国医生阿尔 伯特发明了“体温计”。一般的温度计测量温度时， 一定要把水银泡放在被测物体中，不能将它从物体 中拿出来看温度。体温计则在水银和玻璃管的交界 处有一段非常细窄的部分，当水银膨胀时，可以通 过细窄部分升到上面去，当温度计离开人体，变冷 收缩时，就在细窄部分断开，使上面的小银柱退不 回来，所以体温计离开人体后仍然能看出人的体温。 要使已经升上去的水银再回到泡里，只要拿着体温 计的上部向下用力甩几下即可。
• 学习重点：
液体受热时膨胀，遇冷时收缩。
气体的热胀冷缩
• 开展实验并讨论结果：
• 试管中气体受热时，小水柱向右移。 • 试管中气体遇冷时，小水柱向左移。
• 学习重点：
气体受热时膨胀，遇冷时收缩。
播放短片，用粒子间隙大小 解释热胀冷缩
• 物体受热时，粒子运动加剧，粒子 之间的间隙相应增大。因而形成物 体受热膨胀的现象。
4.5 热胀冷缩
4.5.1 膨胀和收缩
教材重点和难点：
•重点：
１）在相同条件下，固体的膨胀程度最小，气体的膨胀最 大。
２）能用粒子模型解释热胀冷缩的现象。
•难点：
热胀冷缩原理
小故事：
1825年，英国铺设了第一条 铁路，钢轨是一根连一根的焊接 在一起得七歪八扭，左右曲折， 有些地方甚至还向上拱了起来； 而到了寒冷的冬天，钢轨竟断裂 成几段。
• 物体遇冷时，粒子的运动速度减小， 粒子之间的间隙相应缩小，由此形 成物体遇冷收缩的现象。
热胀冷缩现象
• 日常生活中防止热胀冷缩造成危害的例子：
• 电线不能拉紧 • 高架桥中留有缝隙 • 路面有缝隙 • 蒸汽管要转弯
为什么高架桥中留有缝隙

行车车胎为什么会
爆裂了？
物体的热胀冷缩和微粒运动有关：
当物体吸热升温后，微粒的运动 速度加快,微粒之间的距离增大， 物体就膨胀了。当物体受冷后， 微粒运动速度会减慢,微粒之间 的距离缩小，物体就收缩了。
平常温度下
温度升高了
温度降低
课堂小结
• 热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在 一般状态下，受热以后会膨胀，在受冷的 状态下会缩小。所有物体都具有这种性质。
•
2.对于人类而言，转基因技术或是天 使，或 是魔鬼 ，既可 能给人 类社会 的发展 带来福 音，也 可能对 人类的 健康造 成损害 。
•
3.关键问题在于，科学界至今不能确 认，转 基因食 品究竟 有无可 能对生 态环境 、人体 健康造 成重大 伤害。 在这样 的背景 下，转 基因食 品的商 业化， 特别是 主粮的 商业化 问题显 得有些 敏感。
• ②怎么样使空气受热、受冷呢？ • ③空气是看不见的，怎样发现空气的体
积是不是有变化呢？
成 常温 热水 冷水 果 分 享
气球 空气
常温下
热水中
冷水中
空气受热时，气球会 鼓起，说明空气体积 膨胀 ；
空气受冷时，气球会 瘪了 ，说明空气体积 缩小
。
• 日常生活中有哪些关于气体 的热胀冷缩的现象？
夏天，打足气的自
•
4.在我们看来，转基因食品在当下中 国所引 发的争 议，看 起来相 当复杂 ，但归 结起来 ，不外 是科学 逻辑与 商业逻 辑共同 作用下 的结果 。从科 学角度 看，这 件事情 很麻烦 ，是因 为转基 因食品 的安全 性在短 期内得 不到明 确认证 。
•
5.鉴于转基因食品，特别是主粮的安 全性研 究需要 一个漫 长的周 期，主 管部门 断不可 急于宣 布转基 因主粮 的安全 性。

水
水柱上
水受热体积膨 胀，受冷体积 缩小。
能得出什么结论
水受热时体积膨胀， 受冷时体积缩小，我们把 水的体积的这种变化叫做 热胀冷缩。
【粤教版】气体的热胀冷缩ppt优秀课 件1
研究任务二：
1、各小组选择你们最感兴趣的一种液 体进行实验。
2、认真观察实验现象，将实验结果填 写在记录卡上。
3、小组分工合作，比一比哪组合作得 最愉快！
【粤教版】气体的热胀冷缩ppt优秀课 件1
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实验报告
“液体的热胀冷缩”科学研究记录单
第（ ）组
年 月日
瓶内所装液体 浸入热水后观 浸入冷水后观 发 现 的 科 察到的现象 察到的现象 学 道 理
水
水柱上升
自选其他液体
（
） 液柱上升
水柱下降
水受热膨胀 受冷缩小
液柱下降
受热膨胀受 冷缩小
能得出什么结论 多数液体具有热胀冷缩这一性质
【粤教版】气体的热胀冷缩ppt优秀课 件1
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你知道这是为什么吗？
设计实验一：
怎样才能明显地看到水在受热和遇冷
后的体积变化
用一根细管有 什么好处？
用红色平水底看烧起瓶、瓶塞、细玻璃管、红体色积增水加一点点，
来更清楚。
水在细管里就上
升一大截。
老师给大家提 供的红色水有 什么作用？
实验提示：
1、将烧瓶内装满红色水，用中间插有细 玻璃管的胶塞塞紧瓶口，红色水就升到细 玻璃管中，在红色水液面处做一记号。

应对方法总结
针对热胀冷缩现象可能带来的问题，如热应力、热疲劳等 ，可以通过合理的设计、选材和工艺控制来减轻或避免。
对未来热胀冷缩研究的展望
深入研究微观机制
随着科学技术的发展，未来可以借助更先进的实 验手段深入探究热胀冷缩现象的微观机制，为材 料科学、物理学等领域提供更深入的理论支持。
跨学科研究
热胀冷缩现象不仅与物理学密切相关，还涉及到 材料科学、化学、生物学等多个学科。未来可以 加强跨学科的合作研究，从多角度揭示热胀冷缩 现象的本质和应用前景。
热胀冷缩的原理
总结词
热胀冷缩的原理是分子运动论的基本原理。
详细描述
根据分子运动论的基本原理，物质的分子在不停地做无规则运动，当温度升高时 ，分子运动速度加快，相互碰撞的频率增加，导致物体的体积膨胀；当温度降低 时，分子运动速度减缓，碰撞频率降低，导致物体的体积收缩。
生活中的热胀冷缩现象
要点一
总结词
生活中的热胀冷缩现象包括气体压力的变化、温度计的使 用、物体尺寸的变化等。
要点二
详细描述
在日常生活中，我们可以观察到许多热胀冷缩的现象。例 如，温度计就是利用了热胀冷缩的原理来测量温度的；当 我们烧开水时，如果火候过大，水壶内的水会受热膨胀， 导致水壶破裂；在寒冷的冬天，如果我们突然喝下冰冷的 饮料，会使口腔和喉咙受到刺激，这是由于口腔和喉咙的 黏膜组织受到冷刺激而发生收缩。
02 实验演示热胀冷缩
实验目的
探究物体在温度变化 下的体积变化现象。
培养学生对科学的兴 趣和实验操作能力。
理解热胀冷缩的原理 及其在日常生活中的 应用。
实验材料
热水壶
记录表 尺子
冷水壶 玻璃球或塑料球
实验步骤
01

水位下降
温度降低水的体 积变小
●所使用的仪器：
带铁架的铁架台、锥 形瓶、带有不同粗细玻 璃管的橡皮塞、温度计、带刻度的烧杯（3个）。
●实验要求：
各小组选择合适的仪器设计试验装置。
●注意事项：
1）锥形瓶在铁架台上要控制牢固； 2）锥形瓶中必须装满水； 3）调整锥形瓶的高度，使其浸入烧杯的水中。
班级气温达47.8度，地 表最高温度在 70度以上。
• 介绍本次实验用到的仪器。 • 实验过程中注意的事项：
１）水满； ２）塞紧； ３）形同。
序号 实验条件
实验现象
实验结论
1
浸入开水
水位明显上升
温度升高水的体 积增大
2 浸入常温水
水位不变 温度不变水的体 积无变化
3
浸入冰水混合物
改进，使我们的实验现象更加明显，以便我们今后 更好地学习。
把灌满水的茶壶放 到炉子上烧，会怎么样？ 为什么？你有什么办法 避免这种现象？
你发现了什么？ 为什么这些瓶子里的
液体都不装满？
作业布置：
除了水以外，其它液体是否具有热胀冷缩现 象，利用家中的器具自行完成醋的热胀冷缩特性验 证。
寄语：
生活中看似平常的小事，如果细 细想来，还真的有许多科学道理。生 活中的科学真是随处可见呀。只要你 细心观察，认真思考，积极动手，你 将会发现更多的科学奥秘！
火焰山的形成
据地质学家说，火焰山是天山东部博格达山南坡前山 带一个短小的褶 皱，形成于喜玛拉雅造山运动期间，山脉的雏形形成于距 今1.4亿年前， 基本地貌格局形成于距今1.41亿年前，经历了漫长的地质 岁月，跨越了 侏罗纪、白垩纪和第三纪几个地质年代。
火焰山荒山秃岭，寸草不生。每当盛夏，七月流火， 红日当头，地 气蒸腾，焰云缭绕，赭红色的山体形如飞腾的火龙，十分 壮观。

热缩冷胀的。 2 小明把塞着胶塞的空瓶放到冰箱内，15分钟后取出，瓶塞则拔不下来，主要原因是（ ）
一般不少于灯壶体积的1／4,也不能超过其容积的2／3 怎样使瘪的乒乓球鼓起来？
小故事：
1825年，英国铺设了第一条铁路，钢轨 是一根连一根的焊接在一起的。 结果，到了炎 热的夏天，钢轨就变得七歪八扭，左右弯曲， 有些地方甚至还向上拱了起来；而到了寒冷的 冬天，钢轨竟断裂成几段。
2 小明把塞着胶塞的空瓶放到冰箱内，15分钟后取出，瓶塞则拔不下来，主要原因是（ ） 一般不少于灯壶体积的1／4,也不能超过其容积的2／3 严禁用嘴去吹灭酒精灯. C避免路面因热胀冷缩而损坏 结构：酒精灯是由灯壶、灯帽和灯芯管组成。
1825年，英国铺设了第一条铁路，钢轨是一根连一根的焊接在一起的。 C瓶中的气体受冷收缩了 如灯芯顶端不平或已烧焦，要剪去少许。
结构：酒精灯是由灯壶、灯帽和灯芯管组成。
1、加热金属球，金属球 （能/不能）通过金属圈。 C瓶中的气体受冷收缩了 加热时，使用外焰加热。
C瓶中的气体受冷收缩了
酒精灯的用途和结构
用途：酒精灯的加热温度在400-500之间，适用于温度不需 太高的操作。 结构：酒精灯是由灯壶、灯帽和灯芯管组成。
灯芯管 灯壶
灯帽
一使用
1.用火柴点燃酒精灯。 2.加热时，使用外焰加热。
3.熄灭酒精灯时应用灯帽盖灭。
二查
如灯芯顶端不平或已烧焦，要剪去少许。
1.查灯芯是否完好。 C避免路面因热胀冷缩而损坏
1 用水泥浇注路面时，用薄木板隔成小块，目的是为了（ ）
2、两根电线杆之间的电线为什么冬季绷得紧，夏季绷得松？ 2 小明把塞着胶塞的空瓶放到冰箱内，15分钟后取出，瓶塞则拔不下来，主要原因是（ ）

接下来就是见证奇迹的时刻（易拉罐变鼓了还“啪”地一声响了。
变化来判断空气是否发生变化。刚才在实 提问：气体能不能膨胀？
把气球套在装有空气的矿泉水瓶口，如果气球变大说明—空气受热体积发生了膨胀 在装有空气的塑料瓶瓶口套一个没有吹气的气球，再把瓶子放入热水中，看气球会发生什么变化？
验中我们看到的这些现象证明了空气具有 这又说明了什么呢？说明易拉罐气体发生了冷缩。
虽然空气看不见摸不着，但通过这几个实验，我们看到 了一些现象证明了空气具有热战冷缩的性质。
第6页，共6页。
如果气球变大说明，瓶里面气体的体积 在装有空气的塑料瓶瓶口套一个没有吹气的气球，再把瓶子放入热水中，看气球会发生什么变化？
接下来就是见证奇迹的时刻（易拉罐变鼓了还“啪”地一声响了。 把气球套在装有空气的矿泉水瓶口，如果气球变大说明—空气受热体积发生了膨胀
被热水胀大了，气体能发生热胀。 如果气球变大说明，瓶子里面气体的体积被热水胀大了，气体能发生热胀。
同学们，瘪了的易拉罐竟然变鼓了！ 把气球套在装有空气的矿泉水瓶口，如果气球变大说明—空气受热体积发生了膨胀 提问：气体能不能膨胀？ 如果气球变大说明，瓶子里面气体的体积被热水胀大了，气体能发生热胀。 在装有空气的塑料瓶瓶口套一个没有吹气的气球，再把瓶子放入热水中，看气球会发生什么变化？ 刚才在实验中我们看到的这些现象证明了空气具有热胀冷缩的性质。
气球
实验结果 把气球套在装有空气的
预想
矿泉水瓶口，如果气球
变大说明—空气受热体 积发生了膨胀
第3页，共6页。
动手实验
在装有空气的塑料瓶瓶口套一个没有吹气 这又说明了什么呢？说明易拉罐气体发生了冷缩。 的气球，再把瓶子放入热水中，看气球会 如果气球变大说明，瓶子里面气体的体积被热水胀大了，气体能发生热胀。

机械设备的热膨胀补偿
在设计和布局热力管网时，需要充分考虑管道的热胀冷缩现象，合理设置补偿器和固定支架节
由于轮胎材料的热胀冷缩特性，夏季和冬季的轮胎尺寸可能不同，因此需要根据季节更换轮胎。
01
电线冷缩的利用
在冬季，由于电线材料的热胀冷缩特性，电线会缩短，可以用来固定物品。
铁轨夏季和冬季的缝隙变化
给气球内的空气加热，气球会膨胀，当温度过高时，气球会爆炸。
气球爆炸
02
CHAPTER
热胀冷缩原理
分子运动论是一种解释物质热胀冷缩现象的理论，它认为物质是由大量分子构成的，这些分子在不断地进行无规则的热运动。
分子运动论概述
当物质受热时，分子运动速度会加快，相互碰撞的频率也会增加，导致物质膨胀；相反，当物质冷却时，分子运动速度减缓，碰撞频率降低，物质收缩。
总结词
05
CHAPTER
未来展望
随着科技的发展，新型材料的研发将为热胀冷缩现象的应用带来更多可能性。
新型材料如碳纳米管、石墨烯等具有优异的热导率和机械性能，可以更好地适应温度变化，减小热胀冷缩效应对材料性能的影响。
详细描述
总结词
总结词
节能环保技术的应用将有助于减少能源浪费和环境污染，符合可持续发展的要求。
详细描述
利用热胀冷缩现象，可以开发出新型的节能设备，如热能回收利用装置、节能型空调等，提高能源利用效率，降低能耗。
总结词
跨学科的研究方法将有助于深入理解热胀冷缩现象的本质，推动相关领域的发展。
详细描述
物理学、化学、生物学等学科的交叉研究可以从不同角度探究热胀冷缩现象的原理和应用，促进多学科的融合发展。
THANKS
感谢您的观看。
热胀冷缩与热传导、热对流

生活中的热胀冷缩
讨论:在夏季，人们给自行车充气时常常不会充得太足。这是什么原因呢？
生活中的热胀冷缩
夏天自行车充气太足会 灌热水后，暖瓶的塞
发生爆胎现象。
子有时会跳出来。
生活中的热胀冷缩
楼房留有伸缩缝
道路的伸缩缝
学科学 爱科学
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后续课件预览
粤科粤教版 三年级上册
任务
我们知道气体有热胀冷缩的现象。利用这种现象，我们可以做哪些小制作呢？ 选择身边合适的材料，设计并制作一个“小喷泉”。
设计
可以选用哪种材料做“小喷泉”的容器、喷管？在容器里，加多少水更合适？ 在设计“小喷泉”时，我们还需要考虑哪些因素？
设计
根据构思，制定设计方案。
设计
根据构思，制定设进行制作。
测试
制作好“小喷泉”后，测试并观察效果，比一比谁的“小喷泉”喷得高。
评价与改进
思考：
和乒 乓球 内的 空气 有关？
会变化的肥皂膜
探究的问题： 探究温度变化时，空气的体积怎样改变。
实验步骤 1.把肥皂液抹在烧瓶 口，形成肥皂膜。 2.将烧瓶分别放入冷
水和热水中。 3.观察肥皂膜的变化。
会变化的肥皂膜
重新制作肥皂膜后分别放进温水和冷水中
会变化的肥皂膜
将套着气球的瓶子分别放进热水、冷水中，观察并记录现象。
气球慢慢鼓起来了
气球慢慢瘪回去
会变化的肥皂膜
将套着气球的瓶子分别放进热水、冷水中，观察并记录现象。
气球慢慢鼓起来了
气球慢慢瘪回去
会变化的肥皂膜
将密封着有5毫升的针筒分别放进热水、冷水中，观察并记录现象。
针筒里的空气受热后体积增加， 遇冷时体积减少。

2．把气球套在瓶子上，放在太阳下晒一会儿，可以观察到的现象是( B)。 A．气球变小了 B．气球变大了 C．气球没有变化 D．以上都不是
3．夏天，把密封的易拉罐饮料放在阳光下暴晒，会导致（B ）。 A.变冷 B.爆裂 C.变瘪了 D.没有反应
4．我们可以借助（D）来观察气体体积的变化。 A．蜡烛 B．盘香 C．吸管 D.气球
让科学流行起来
5．冬天，开水瓶的塞子有时会跳出来。是因为（C ）。 A．瓶塞没塞紧 B．瓶塞太大了 C．气体的热胀冷缩 D.液体的热胀冷缩
练一练
二、判断题 1.空气受热时会增多，体积变大，重量也变大。( × ) 2.通过对乒乓球在热水中鼓起来的现象的观察，我们推测出了气体有热胀冷缩的性质。( √) 3.气球套在瓶子上，放入冷水中会鼓起来。( ×) 4.冬天，充足气的汽车轮胎容易爆胎。( ×) 5. 气体有热胀冷缩的性质。( )√
三年级上册 第五单元 《冷与热》
气体的热胀冷缩
这一现象与什么有关系？
瘪了的乒乓球慢慢的鼓起来了
想一想
空气会流动，必须把它装在容器中， 用什么容器呢？
怎样使空气受热、 受冷呢？
气球套在瓶子上，可以用 来实验吗？
想一想
冷水 放入冷水中，气球会怎样呢？
热水 放入热水中，气球鼓起来了。
想一想 怎样观察空气有没有膨胀和收缩呢？
受冷，液柱向内。
受热，液柱向外。
想一想
生活中气体的热胀冷缩现象
为什么夏天，车 胎容易爆胎呢？
瓶塞为什么跳起来了呢？
找一找
生活中，人们是如 何应对液体的热胀冷 缩现象的呢？
气体有热胀冷缩现象吗？
气体热胀冷缩现象是 在什么条件产生的呢？
练一练
一、选择题 1．把同一只气球先放入冷水中一段时间，再立即放入热水中，热水中可以观察到的现象是( A)。 A．气球变大了 B．气球变小了 C．气球没有变化 D．以上都不是