“观察钢条的热胀冷缩”实验的改进

ljalang

“观察钢条的热胀冷缩”实验的改进
“观察钢条的热胀冷缩”实验是教科版五年级下册第二单元“热”中第5课《金属热胀冷缩吗》的一个实验。
经反复试验，发现教材中的实验设计存在一些问题。
实验中，教材用一根钢条固定在厚木板上，看图中样子是当中用钉子靠好，一端伸出木板待加热，另一端用一个大头针稍稍卡住。（如下图）

    教材的意图是借助一根大头针，通过钢条受热观察大头针的倾斜角度，把钢条的细微变化“放大”，让学生能直接看到加热的钢条的“膨胀”，这样的设计可以使学生对热胀冷缩现象的认识变得更深入更具体。这样的设计意图很好，值得借鉴。
    但是，在现实操作中，当用酒精灯加热钢条一端时，由于钢材的膨胀系数小，每1米长度，温差 100 摄氏度，变化 1.2 毫米。即使钢条“膨胀”了，也只能向没有固定的一端膨胀，而不会把大头针顶得倾斜。因此我认为这样的设计存在瑕疵，不能将钢条的热胀冷缩实验效果很明显的展示出来。
    通过试验，我对这个实做了一些改进。(如下图)

    改进说明：将钢条一端固定在木板上，木板中间掏空。钢条的中间无需固定。用一个金属直角固定在钢条的另一端，和钢条距离1mm左右。钢条和金属直角分别连接电路。用酒精灯从掏空的木板处加热，观察钢条电路中灯泡的变化。一段时间后，发现灯泡被点亮，从而证明钢条受热后膨胀了。
实践证明，这样改过的实验可视性更强，现象更明显，结论更明确，从而达到教学效果的最佳化。