热胀冷缩的原理
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2023年3月20日发(作者：苯环结构)《液体的热胀冷缩》教案
教材分析：
《液体的热胀冷缩》是教科版《科学》教材五年级下册《热》单元的内容。教材共设计了两个活动：
第一个活动——观察水的体积变化，主要是引导学生根据观察时遇到的问题来改进实验装置，以及
利用这个实验装置来探索水的热胀冷缩性质。第二个活动——其他液体也热胀冷缩吗则通过这个装
置来研究更多的其他液体，看看它们是不是也热胀冷缩，目的是把学生的探究活动向着更广阔的方
向发展，同时也是对严谨的科学态度的培养。最后得出“许多液体都具有热胀冷缩的性质”的科学概
念。
【教学目标】
科学概念：
1、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。
2、许多液体受热以后体积会变大，受冷以后体积会缩小。
过程与方法：
1、改进实验以达到更好的实验效果。
2、制作一个简易的观察水的体积变化的装置。
3、用科学知识解释生活中的现象。（比如瓶装水为什么不装满）。
情感、态度、价值观：
意识到学习科学知识，要运用到日常的生产和生活。？
【教学重点】经历对液体热胀冷缩性质的探究过程。
【教学难点】能设计改进实验装置，使之能提供明显可见的实验现象。通过实验探究，
知道液体有热胀冷缩的性质。
【教学准备】为每组准备：平底烧瓶，玻璃管，橡皮塞；冷水，热水，温度计、红
墨水、滴管。
为全班准备：多种瓶装和盒装的液体。
【教学过程】
活动一：水的体积变化的观察
观察：冷水变成热水后水面的变化
教师演示：把气球皮包口的装满水的大试管放进热水中，会看到什么现象
（学生看现象进行描述）
再出示同样的两套实验装置，把它们放进温度不同的两个大烧杯中应该可以看到什么现
象呢？
（学生根据自己的猜测进行描述）
请两位同学上来看一下，你们看到了什么？
（学生根据现象描述）
师：换过来看一下，你们能不能从看到的现象判断出哪个烧杯的水热呢？
（预设：通过实验学生不能清楚进行表述，从而引出如何清楚地观察到水在受热和遇冷
后的体积变化）
研究：清楚地观察水在受热和遇冷后的体积变化
1、师：通过气球皮的鼓起程度，我们无法判断这两杯水的冷热了，老师给大家提供了
以下的材料（一一出示）：杯子、试管、瓶塞、细管、红墨水、滴管。你们能用这些材
料来设计一个实验，看看水受热会发生变化吗等会请小组讨论一下，并思考这两个问题：
老师给大家提供的红墨水有什么作用用一根细管子有什么好处？
2、小组讨论、完善实验方案。
师：那在做实验时，我们该注意些什么呢？
（①小组要分工合作。②仔细观察水柱有什么变化③做好记录。④注意安全，小心热
水。）
3、学生实验（老师巡视、指导）
4、学生汇报交流。
小结：我们知道了水受热后体积会膨胀。
师：我们通过实验发现了水受热，体积发生了变化，会膨胀。那么水遇冷后又会怎样呢
你们想怎样做实验时我们观察什么（学生简单说明）
5、学生实验。
6、小组汇报实验情况
小结:我们把水受热体积膨胀，遇冷体积收缩的这种性质叫做水的热胀冷缩（板书：热
胀冷缩）。
活动二：观察其他液体的热胀冷缩现象
1、水有热胀冷缩的性质，那其他液体有没有这种性质呢除了水，你还知道有哪些液体？
2、老师这里给大家提供了红茶、果汁、牛奶（出示）小组可以选择你们最感兴趣的一
种来实验。用同样的方法来实验，观察和水的实验现象有什么相同和不同的地方。？
3、学生选择液体来实验。？
4、小组汇报实验情况你们组是用什么液体来实验实验看到什么现象说明这种液体有什
么性质？
（有了水热胀冷缩实验的基础，这里可以放手让学生自己设计实验，并让学生自主提出
实验观察点，理清实验的思路。）
5、归纳总结：通过实验，我们发现液体受热和受冷后有什么共同的性质？
小结：像醋、饮料、酱油等等，液体具有热胀冷缩的性质。（板书：液体的热胀冷缩）
拓展：出示一瓶水、饮料。去超市买饮料，本想挑选一瓶装满的饮料。但是却发现货架
上的瓶装饮料都没有装满,这是什么原因呢？
（让学生学以致用，解决问题“瓶装的液体为什么不装满”，加深学生对液体热胀冷缩的
认识。）
教学过程
一、复习引入
课前分组摆好桌椅，分发实验记录表，各组一杯冷水（出示上节课的试管气球装置在讲
台桌上）
1复习：上节课我们给冷水加热，为了验证体积是否发生变化，做了“试管气球皮实验”，
把它放在热水里一段时间后，观察到气球皮会有什么现象
（师出示装置。）（气球皮鼓起）
2这种现象是水受热以后什么发生变化引起的变大还是变小
3、但是这种装置能使我们清楚地观察到水的体积变化吗
二、改进“水的体积变化的观察”的实验装置
1、如何改进这个实验装置让我们能清楚地看到水受热或者受冷后的体积变化。
2、生思考，师出示器材引导:
（从左到右依次排列：冷水、平底烧瓶、橡胶塞、细玻璃管、红墨水、胶头滴管、烧杯、
热水）
参考上节课的试管气球皮装置，在此基础上可替换或添加器材进行改装。
师指导
3、组装具体指导如下：（按器材放置的顺序指导）
1）试管可用平地烧瓶代替；气球皮可用橡胶塞代替；
2）细玻璃管有什么作用
（口子太大，上升不明显，可以用塞子和细管。这样水的体积只要增加一点点，在细管
里就会上升一大截。）
3）红墨水有什么用
（水是透明的，看不太清楚，可以加点红墨水看的更清楚，待会可以先用胶头滴管往烧
瓶里滴入红墨水再加冷水）
4）水是否需要装满为什么
（研究的是水受热或受冷的体积变化，不装满会混进太多空气干扰实验）
5）最后盛放热水的烧杯不变
4、师总结组装步骤：①往烧瓶里滴入红墨水②烧瓶内装满冷水③将橡胶塞和玻璃管套
上④将烧瓶放入烧杯中，最后由教师来倒热水
生上台组装
生代表演示实验一：组装改进装置。
三、水的热胀冷缩实验
1、这位同学的改进装置还有疑问吗如果没有问题，现在先猜测一下水受热时体积如何
变化在记录单上先写上你的猜测。时间半分钟。
2、生回答，师板书：水----受热-----体积增大
3、师演示实验二：往改进装置中倒水
热胀
是否真如同学们所猜测的，现在老师往烧杯里倒水，仔细观察，水受热细玻璃管里会出
现什么现象（液面上升）
4、水受热液面上升是水的什么发生变化如何变化（体积体积增大）
5、引导学生总结：水受热时体积变大，也叫体积膨胀，我们把这种现象做热胀
（教师板书：：水----受热-----体积增大（膨胀）板书课题：热胀）
6、这个改装过的实验非常明显地验证了我们上节课的水受热体积增大的结果，那么受
热膨胀的水再受冷又会发生什么奇妙的现象呢同样我们先在记录单的猜测栏里写上水
受冷以后的体积变化。
7、生猜测，师板书：水------受冷---------体积减小
8、现在让同学们近距离观察水受热液面上升的现象和水受冷后发生什么变化，这个实
验如何做呢
9、师述实验步骤：1、每个小组分发一套改进后的装置，由老师给每个小组烧杯内倒入
热水拿到热水后，先让装置在热水中加热，观察水在受热时的体积变化，等液面上升到
一定程度，各小组同学用桌子上的冷水往热水里加使外界水温冷却，观察水在受冷时的
体积变化。
学生实验三：水的热胀冷缩实验
1、师分发实验装置、倒热水
2、同学们观察并作实验记录。
3、小组汇报实验过程及现象。（水受热液柱上升，水受冷，液柱下降）
4、引导思考：上升或下降代表水的什么发生了变化（体积）
5、水受热液柱上升说明体积增大、水受冷后液柱下降说明体积怎样变化
6、引导总结：水受冷后体积变小，也叫体积缩小。我们把这种现象叫做冷缩。
（教书板书：受冷体积缩小）板书课题：热胀冷缩）
7、小结：水受热时体积膨胀，水受冷时体积缩小，我们把水的体积的这种变化叫做热
胀冷缩。
8、师板画
两杯水，标名一号和二号，画上烧瓶，液面上升情况不同，问：你能利用烧瓶里的水体
积变化来判断哪杯水更热吗为什么
9、温度越高，水的体积受热膨胀越大，液面上升越高。（运用水热胀冷缩的性质判断
水的冷热）
9、那么根据热胀冷缩原理制成的测量温度大小的仪器叫什么（温度计）最常见的温度
计是什么温度计（出示水银温度计）温度计与它有什么相同
10、生思考回答，师总结：温度计液泡里的水银这种也是遇热水柱上升，遇热水柱下降，
根据热胀冷缩的原理制成的。
四、其他液体也有热胀冷缩现象吗
1、过渡：从这里可以了解到，水，水银着两种液体都有热胀冷缩的现象，那么其他的
物体是否也和它们一样具有热胀冷缩的性质呢
2、逐一出示：醋、可乐、啤酒。逐一追问：它会热胀冷缩吗
3、师单独拿出一种如：可乐。问：要知道到底可乐会不会热胀冷缩，这个实验装置是
否还可以用
4、在学生发表意见后。师述：但在装的时候同样该注意哪些问题呢（灌满、密封、小
心倒出…）师演示，生观察记录。
5、交流反馈实验结果，师小结板书。
6、小结：这些液体都具有热胀冷缩的现象
五、延伸探究
1、但是你们有没有发现这些瓶装的液体有一个共同点，为什么这些液体都不装满生活
中还有哪些现象也是应用了液体热胀冷缩的性质
师演示喷泉实验四
2、现在老师同样做一个没有装满水的热胀实验，包括刚才有些小组实验里的水没装满
的情况影响了实验效果，把刚才同学们做的装满水的烧瓶里倒掉大概三分之二的水，，
再用同样的方法让水受热，看看这回你又会有什么新的发现
3、交流：观察到了什么现象有什么想法（这样会因为空气的作用干扰实验）
4、留下疑问：为什么老师的这个装置热胀的现象会这么明显呢我的红水怎么会喷的这
么高呢（因为里面有很多空气，空气也会热胀冷缩，而且更加厉害，就把红水挤出来了！）
（设计思路：喷泉现象包含了水的热胀冷缩和空气的热胀冷缩，激发进一步探究的兴趣，
为下一课的探究做好铺垫。）
1、水的体积变化记录表
冷热情况水受热时的体积变化水受冷时的体积变化
猜测体积增大体积减小
实验现象体积增大体积减小
教学过程
课前谈话：热牛奶
1、天气冷的时候喝牛奶，我们会把牛奶连盒子一块在热水里热一热，你有没有试
过有没有什么奇怪的发现
2、有时候，我们忘记了，先把管子插好了，一喝是冷的再去热。在热的过程中，
牛奶会怎样思考过是什么原因吗
（学生自由发表意见。）
一、复习引入
1、复习前一节课的“试管气球皮实验”，如果把一个放在热水里，另一个放在冷
水里，会有什么现象师也可以再次演示。
２、问：水在受热或受冷后，体积会怎样变化我们能清楚地观察到这种变化吗
二、改进“水的体积变化的观察”的实验装置
1、师：这个实验装置实验现象不够明显！能不能把这个实验装置改进一下让我们
能够更加清楚地看到水的体积确实变大了。
2、小组里讨论一下。（师下去了解学生情况）
改进方案一：水是透明的，看不太清楚，可以加点红水。
改进方案二：口子太大，上升不明显，可以用塞子和细管。这样水的体积只要增加
一点点，在细管里就会上升一大截。
改进方案三：水温差明显一点。
……
3、当提到改进方案二时，出示锥形瓶，套上塞子和管子。灌满水，滴上红墨水。
三、水的热胀冷缩实验
1、过渡：这个实验装置老师已经给大家准备好了，现在还缺少什么（热水）热水
老师来给大家倒。
2、师述实验步骤：1、拿到热水后，先把装置放在热水中加热，观察水在受热时的
体积变化。
2、然后再把它放回冷水中冷却，观察水在受冷时的体积变化。
3、注意重复实验、观察，并记录现象。（记录纸在抽屉里）
清楚了吗准备好了吗请材料员依次上来领取这个实验装置。（师同时开始倒热水）
3、实验交流：在刚才的实验中，你发现了什么现象结合学生交流结果师板书。（表
扬深入观察、思考的小组）
4、小结：师：水受热时体积膨胀，水受冷时体积缩小，我们把水的体积的这种变
化叫做热胀冷缩。同时板书课题“热胀冷缩”。
5、师出示两杯冷、热水，把两个装置分别放入，问：你能从这个装置上判断出哪
杯水更热吗为什么
四、其他液体也有热胀冷缩现象吗
1、过渡：通过实验，我们知道了水具有热胀冷缩的性质，那么其他的液体有没有
热胀冷缩的性质呢
2、逐一出示：醋、酱油、油、老酒、茶、橙汁、牛奶。逐一追问：它会热胀冷缩
吗
3、师单独拿出一种如：醋。问：要知道醋到底会不会热胀冷缩，怎么研究
在学生发表意见后。师述：这个装置还可以用，但在装的时候该注意哪些问题呢（灌
满、密封、小心倒出…）请材料员用红水的装置来交换材料。生在装的时候，师添加热
水。
4、小组实验并观察记录。
5、交流反馈实验结果，师小结板书。
6、小结：这些液体都具有热胀冷缩的性质。
五、延伸探究
1、师演示喷泉实验。刚才大家做过这个红水的热胀冷缩实验，老师也来做一次。
（师的装置，装半瓶红水，这样会因为空气的作用干扰实验）
在学生惊叫过后，问：你有疑问吗
2、留下疑问：为什么老师的这个装置热胀的现象会这么明显呢我的红水怎么会喷
的这么高呢（因为里面有很多空气，空气也会热胀冷缩，而且更加厉害，就把红水挤出
来了！）
2008
实验记录表一第（）组
瓶内所装液体
（水）
观察到的现象是什么引起液柱的变化
浸入热水
浸入冷水
其他发现：
___________________________________________________________________
其他液体的热胀冷缩实验记录单
液体名称食用油牛奶黄酒米醋酱油红茶
是否有热胀冷
缩的现象
教学目标：
1、能根据提供的材料设计能清楚观察水受热和受冷时体积变化的实验，安静的观察
实验现象并记录，经历对液体热胀冷缩现象的探究过程。
2、明白许多液体都具有热胀冷缩的性质。
教学重点：
对水受热受冷过程中所发现现象的描述并尝试作出解释。
教学难点：
引导学生设计制作一个简易的观察水的体积变化的装置。
教学准备：
学生准备：每组一杯热水、一杯冷水、一瓶红墨水、吸管、带盖小瓶子、滴管、
实验记录表。
全班准备：各种瓶装液体，课件。
教学过程：
一、设疑导入。
师：老师知道同学们都是聪明的孩子，现在有一个问题要考考大家，你们有没有信
心
生：有。
师：好，同学们听仔细了，老师这里有一个试管，里面装满了水，并用气球皮把试
管口蒙起来用橡皮筋扎紧。现在这里有一杯热水，如果我把试管放进这杯热水中，会发
生什么现象
生：气球皮会鼓起来。
师：这种现象是水受热以后什么发生变化引起的水的体积是变大还是变小
生：气球皮会鼓起来是因为水在受热后体积增大了。
师：你们同意这种解释吗
生：同意。
师：是啊，这位同学分析的非常正确，看来你是个善于思考的孩子。那现在老师这
里还有一个同样的试管，我把它放入另一杯热水中，我们看到他的气球皮也鼓起来了，
但是这两杯水的热度不是相同的，那你能不能根据这一实验现象来判断这两杯水，哪一
杯更热
生:不能。
师：为什么
生：因为气球皮鼓得差不多了。
师：那怎样才能比较哪一杯水更热甚至清楚地观察到水在受热或受冷后体积的变化
（一）魔术导入
老师今天给你们带来一个魔术。（把装水的锥形瓶放入水槽，用开水壶往上浇热水，
红色液体从管里溢出来了。）
你知道这里的秘密吗
生：热胀冷缩（并板书课题）
（二）活动一：水的体积变化的观察
1、悄悄看实验盒，看老师为你们准备了哪些材料
2、能用这些东西，设计一个实验，揭示马老师刚才魔术的秘密吗
小组讨论
汇报讨论结果及设计步骤。
科学研究记录表（一）
第小组
材料超市：一杯冷水、一杯热水、小玻璃瓶、塑料吸管、橡皮塞、红墨水等。
一、实验方案：（用简要的文字或图画记录）
1、
2、
3、
4、
二、实验现象：
学生先说，师在多媒体出示。
（课件：①小组要分工合作。②仔细观察水柱有什么变化想想是什么引起水柱的变
化③做好记录。记录纸就放在大家的桌面上④注意安全，小心热水。）
4、实验开始了，发现我们的实验材料齐了没有
生：没有热水。
老师给你们配热水。（到热水时，注意先预热，栽倒。尽量保持200ml）
并发记录表。学生实验，教师巡视。
学生汇报（谁愿意将本小组的实验结果汇报一下）
将小瓶子放入热水、冷水中的现象。放热水中吸管中的液面上升，放入冷水中液面
下降。
得出结论：水受热体积膨胀，水受冷时提及收缩。水的这种性质叫热胀冷缩性质。
（生说教师板书）
（三）活动二：观察其他液体的热胀冷缩现象。
1、除了水具备热胀冷缩的性质，你还知道生活中那些液体是否也具备热胀冷缩的性质
各小组组长上前来领取一种液体。
2、在做实验之前，先要明确这种液体，观察不明液体该怎样做
先推测这种液体是否有热胀冷缩的性质。
3、当热水杯里的水温和所要测试的液体温度一样时，会不会出现膨胀现象
老师现在再给你们个小组到热水。
现在液体有了，热水有了，开始试验吧。
学生开始验证推测，教师巡视。
汇报验证结果。
（1）你们小组用的是什么液体
（2）放入热水玻璃观中液面的变化。放入冷水玻璃观中液面的变化。得出结论。以这
种形式来回报。
（3）看它们与水实验有什么相同之处有什么不同之处
并让学生把结论板书到黑板上。教师利用多媒体展示。
小结：像水、饮料、醋、牛奶等，这些都是液体，我们可以得出液体具有热胀冷缩的性
质。多媒体展示。
（四）拓展
1、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（多
媒体展示）
2、你发现了什么为什么这些瓶子里的液体都不装满（多媒体展示）
（五）小结
通过今天的学习，你学到了哪些科学知识
水有热胀冷缩的性质，其他液体也有热胀冷缩的性质。通过今天的学习，我们更明白
了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！
（多媒体出示）
《液体的热胀冷缩》教案
学习目标
1、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。
2、许多液体受热以后体积会变大，受冷以后体积会变小。
3、.制作一个简易的观察水的体积变化的装置。
教学重点
水受热受冷过程中所发现现象的描述并尝试作出解释。
教学难点
引导学生设计制作一个简易的观察水的体积变化的装置。
教学准备
为每组准备：小玻璃瓶（加盖），吸管，烧杯两只，滴管，冷水，热水，红墨水。
为全班准备：装有不同液体的小瓶子和温度计。
教学过程
一、复习引入
1、复习：
师：上节课我们给冷水加热，为了验证体积是否发生变化，做了“试管气球皮实验”，把
它放在热水里一段时间后，观察到气球皮会有什么现象（师出示装置。）
2、这种现象是水受热以后什么发生变化引起的变大还是变小
3、但是这种装置能使我们清楚地观察到水的体积变化吗