科学论文热胀冷缩

“热胀冷缩”这个词,大家可能耳熟能详,可它的原理是什么呢?恐怕知道的人是寥寥无 *** ?我也是在几天前才知道的.接下来就让我给大家讲讲我是怎么知道“热胀冷缩”原理的.

姐姐很爱打乒乓球,有一次,我正在和她打乒乓球,不小心将乒乓球打到了地上,我正要去拣,3岁的弟弟一摇一摆地走过来了,脚不偏不倚地踩在了乒乓球上,乒乓球被踩扁了.“家里只有这一个乒乓球了,是你把乒乓球打到地上的,你去买!”姐姐说.“我才不呢,照你这么说,应该是弟弟去买啊.”我争辩着.这时,一向很节俭的奶奶走出房间,问我俩：“怎么了?吵什么啊?”于是,我把事情的经过都一五一十地告诉了奶奶,没想到奶奶却笑呵呵地说：“不用买了,我来告诉你一个恢复乒乓球的好办法!”然后,奶奶叫我倒一盆开水,我真是“丈二和尚——摸不着头脑”,奶奶葫芦里卖的是什么药呢?没办法,我只好照奶奶说的做.接着,奶奶把乒乓球放进了开水里,神奇的事情发生了：乒乓球竟然慢慢复原了!这是什么道理呢?奶奶说是“热胀冷缩”,我还是有点不懂,于是,我又向爸爸妈妈请教,还查阅了许多与“热胀冷缩”有关的书籍,才明白了其中的奥秘,原来,气体的情况比较简单,对于气体,可以忽略分子势能,只考虑分子动能,温度升高就是气体分子的平均动能变大,分子平均动能变大之后分子的碰撞就更剧烈了,对容器器壁的碰撞也更剧烈,这也就是说气体压强会变大,要使压强不变,就只能让体积变大来抵消温度升高导致的碰撞剧烈问题.对于液体和固体,必须同时考虑分子的动能和势能,温度升高导致的液体平均分子动能升高,根据能量均分定理,热力学平衡系统内,每个自由度能量均分,势能也应该同时增加,这样分子间距离就应该变大来增加势能,也就是热涨冷缩了.但是,“热胀冷缩”也有特殊例子不是热涨冷缩的,比如水在四摄氏度到零摄氏度过程中,是越冷体积越大的.

生活中有许多不起眼的小事,只要我们细心地去观察,去发现,在这些小事中还是有大秘密

“热胀冷缩”这个词，大家可能耳熟能详，可它的原理是什么呢？恐怕知道的人是寥寥无 *** ？我也是在几天前才知道的。

接下来就让我给大家讲讲我是怎么知道“热胀冷缩”原理的。

姐姐很爱打乒乓球，有一次，我正在和她打乒乓球，不小心将乒乓球打到了地上，我正要去拣，3岁的弟弟一摇一摆地走过来了，脚不偏不倚地踩在了乒乓球上，乒乓球被踩扁了。

“家里只有这一个乒乓球了，是你把乒乓球打到地上的，你去买！”姐姐说。

“我才不呢，照你这么说，应该是弟弟去买啊。

”我争辩着。

这时，一向很节俭的奶奶走出房间，问我俩：“怎么了？吵什么啊？”于是，我把事情的经过都一五一十地告诉了奶奶，没想到奶奶却笑呵呵地说：“不用买了，我来告诉你一个恢复乒乓球的好办法！”然后，奶奶叫我倒一盆开水，我真是“丈二和尚——摸不着头脑”，奶奶葫芦里卖的是什么药呢？没办法，我只好照奶奶说的做。

接着，奶奶把乒乓球放进了开水里，神奇的事情发生了：乒乓球竟然慢慢复原了！这是什么道理呢？奶奶说是“热胀冷缩”，我还是有点不懂，于是，我又向爸爸妈妈请教，还查阅了许多与“热胀冷缩”有关的书籍，才明白了其中的奥秘，原来，气体的情况比较简单，对于气体，可以忽略分子势能，只考虑分子动能，温度升高就是气体分子的平均动能变大，分子平均动能变大之后分子的碰撞就更剧烈了，对容器器壁的碰撞也更剧烈，这也就是说气体压强会变大，要使压强不变，就只能让体积变大来抵消温度升高导致的碰撞剧烈问题。

对于液体和固体，必须同时考虑分子的动能和势能，温度升高导致的液体平均分子动能升高，根据能量均分定理，热力学平衡系统内，每个自由度能量均分，势能也应该同时增加，这样分子间距离就应该变大来增加势能，也就是热涨冷缩了。

但是，“热胀冷缩”也有特殊例子不是热涨冷缩的，比如水在四摄氏度到零摄氏度过程中，是越冷体积越大的。

生活中有许多不起眼的小事，只要我们细心地去观察，去发现，在这些小事中还是有大秘密...

妈妈煮好了鸡蛋，把我叫来看：一个泡在冷水里一会儿捞出来，一个放在碗里。

我问妈妈：“你在干什么？”妈妈说：“我们今天做个实验，认识一下什么是热胀冷缩。

”我拍手赞同。

我把鸡蛋放到桌子上，妈妈先把放在碗里的鸡蛋给我剥，我在桌子上磕了一下，然后很高兴的剥起来。

可是却很难剥，而且剥掉的鸡蛋壳里还带有很多白色的蛋白。

妈妈又把在冷水里泡过的鸡蛋给我剥，我三下两下就剥好了，而且剥好的鸡蛋表面光滑雪白，我对妈妈说：“这个鸡蛋真好剥，为什么呀？”妈妈说：“你先想想看，我们平时烧开水时，如果把水壶灌的太满，水开了以后会怎样？”我说：“水当然就会冒出来。

”妈妈夸奖我说：“真聪明！回答正确！”“想知道为什么吗？”妈妈逗我说。

我点头表示同意。

妈妈告诉我：“因为水受热后，体积变大，所以就冒出来了。

很多物体受热后体积都会增大，而受冷后体积就会缩小，这就叫热胀冷缩。

热的鸡蛋放到冷水里，蛋壳和蛋白都要收缩，但蛋白比蛋壳收缩得要厉害些，这样，蛋壳和蛋白就离开了，所以剥皮就很容易了，就不会占掉蛋白了。

我终于明白了其中的道理，热胀冷缩的原理还真神奇呀！...

身边的科学一天晚上，我在帮妈妈做晚饭，妈妈叫我把新买的酱油瓶拧开，可我怎么拧也拧不开。

我就问妈妈：“妈妈，酱油瓶怎么拧不开？你能帮我拧开吗？” 妈妈说：“你自己去动脑筋，我不帮你拧。

” ...展开身边的科学一天晚上，我在帮妈妈做晚饭，妈妈叫我把新买的酱油瓶拧开，可我怎么拧也拧不开。

我就问妈妈：“妈妈，酱油瓶怎么拧不开？你能帮我拧开吗？” 妈妈说：“你自己去动脑筋，我不帮你拧。

” 我很生气地说：“妈妈，你为什么不帮我拧开？”妈妈说：“再动脑筋，就是不告诉你。

”我就只能动脑筋想了。

我想了想应该是属于科学一类。

于是，我就不高兴地开始翻起我曾经学过的科学书。

突然，翻到了热胀冷缩这一课，我心里比吃了蜜还要甜，比考了100分还要高兴。

我自言自语地说：“我就试试这个热胀冷缩吧！平时，看你热胀冷缩没有什么用，今天就要试试你热胀冷缩有什么本领。

” 说着，就到厨房里去试。

先打点热水，将酱油瓶在热水里泡五分钟，然后又用凉水冲了一下，很容易就拧开了。

我想：难道人类的生活当中隐藏着这么多科学知识吗？这些科学知识是不是就等我们来挖掘呢？ 经过这次事儿，我从心里感谢科学，它帮我进步，也帮我成长。

收起

最好是关于热胀冷缩的。

用铁钉在一块薄铁皮上穿一个孔，使钉子能够自由地来回移动，取下钉子。

然后用钳子夹住铁钉放到火上加热，等铁钉烧红以后，再拿钉子去穿铁皮上的小孔，你将会发现，钉子已无法穿进去了，说明铁钉变粗了；如果你不是把铁钉放在火上加热，而是把铁钉放在冰上冻一会，那么铁钉就很容易穿过小孔，因为铁钉比原来变细了。

通过实验，你可千万别小看了固体的热胀冷缩，因为固体的形状是固定的，密度也比气体和液体大得多，所以它的热胀冷缩的威力也最大。

如果不重视固体的热胀冷缩的话，就会发生灾祸。

在实践中我们要主动采取措施，加以预防。

比如，铁路上的钢轨就是做成一段一段的，铺设的时候，接头的地方都留有一定的空隙。

有了这些间隙，钢轨受热膨胀的时候，就有了伸展的余地，使钢轨仍然保持平直，保证了行车的安全。

假如钢轨不留空隙，而是一根接一根地紧紧连在一起，到了夏季受热膨胀后，就会弯曲变形，火车行驶在上面是很不安全的，甚至会发生事故。

那么，钢轨的伸缩到底有多大？我们可以做个简略的计算。

据测定，钢轨的温度每升高1℃，它的长度要伸长十万分之一，也就是说，每1公里钢轨温度升高1℃，长度就增加1厘米。

如果炎热的夏天钢轨的最高温度是35℃，寒冷的冬天钢轨的温度是零下20℃，那么，一年里钢轨的冷热相差55℃，在这种情况下，一百公里的钢轨的伸缩范围竟达55米。

你看，不留空隙行吗！其实，留了空隙，不但保证了安全，而且节约了钢轨，可以说是一举两得呢。

平时你如果留心观察的话，还会发现，在一些大型的建筑中，以及温度变化大的设备中，都考虑到热胀冷缩的问题。

比如，一座大楼往往要留二三道伸缩缝；一座较大的桥梁，总是一头固定，另一头架在滚子上，冷热变化时桥梁能够自由伸缩；工厂里的蒸汽管道上，总是装有一些U形的管子，当管道受热伸长或受冷缩短时，只会改变U形管的弯曲程度，而不会影响其他部分……

在我的脑海里有许许多多的实验，但我印象最深的还是一次热胀冷缩的实验。

在三年级时的一堂自然课上，肖老师迈着稳重的步伐出现在了教室门口，嘿！实验器材还真多呀！一个带圈的小支架、一个有把手的小铁球、一个酒精灯、一杯凉水。

我们都丈二和尚摸不着头脑，不知怎么回事。

这时，肖老师把支架放在讲台上，再把那个带把手的铁球放进了支架的小圈里，然后再“拎”了回来，我看了觉得没什么意思，突然，肖老师点燃了酒精灯，把那个有把手的铁球放在酒精灯的外焰上烤，等铁球被“烤”得微微发红之时，肖老师才将它拿了出来，想得到，肖老师又要把铁球放进那个圈里，我没兴趣看了，还不一样是“放进去，拉出来“，有什么好看的呢。

但是，这一回，那个铁球像是着了魔似的，就是不愿意进那个圈里，肖老师又把铁球拎了出来，把铁球往那个凉水里一放“滋”的一声，杯子里冒出了一阵白烟，然后再往那个圈里放的时候，魔法似乎消失，铁球乖乖地进去了，正当我们如在云里雾里的时候，肖老师笑着说：“这就是热胀冷缩，温度不仅能使固体热胀冷缩，还能使液体、气体热胀冷缩……”啊！真是大千世界，无奇不有，仅仅是一个温度，竟能改变物体的体积！这个世界上肯定还有许多未知的秘密等着我们去发现，我希望以后我能成为一名杰出的科学家，为宇宙中的每一个星球、每一个生物做出贡献。

...

妈妈煮好了鸡蛋，把我叫来看：一个泡在冷水里一会儿捞出来，一个放在碗里。

我问妈妈：“你在干什么？”妈妈说：“我们今天做个实验，认识一下什么是热胀冷缩。

”我拍手赞同。

我把鸡蛋放到桌子上，妈妈先把放在碗里的鸡蛋给我剥，我在桌子上磕了一下，然后很高兴的剥起来。

可是却很难剥，而且剥掉的鸡蛋壳里还带有很多白色的蛋白。

妈妈又把在冷水里泡过的鸡蛋给我剥，我三下两下就剥好了，而且剥好的鸡蛋表面光滑雪白，我对妈妈说：“这个鸡蛋真好剥，为什么呀？”妈妈说：“你先想想看，我们平时烧开水时，如果把水壶灌的太满，水开了以后会怎样？”我说：“水当然就会冒出来。

”妈妈夸奖我说：“真聪明！回答正确！”“想知道为什么吗？”妈妈逗我说。

我点头表示同意。

妈妈告诉我：“因为水受热后，体积变大，所以就冒出来了。

很多物体受热后体积都会增大，而受冷后体积就会缩小，这就叫热胀冷缩。

热的鸡蛋放到冷水里，蛋壳和蛋白都要收缩，但蛋白比蛋壳收缩得要厉害些，这样，蛋壳和蛋白就离开了，所以剥皮就很容易了，就不会占掉蛋白了。

我终于明白了其中的道理，热胀冷缩的原理还真神奇呀！...

有趣的现象大家在生活中可能会遇到这样的问题—————打乒乓球时不小心把乒乓球踩扁了，就把坏了的乒乓球扔掉。

千万不要扔！乒乓球还是可以变鼓的。

其实这很简单。

我们先准备一盆热水，最好是90度左右，然后把扁了的乒乓球放进热水里，看乒乓球是不是恢复原样了？看它还能活蹦乱跳，是不是跟新的一样？有人问这是什么原理，只有两个字——热涨。

因为球内的空气遇热就会膨胀，像是一只无形的大手把扁的地方给“支撑”起来。

或许有人问：为什么不用冷水呢？让我们再做一个实验。

同样还是要用一个扁了的乒乓球，再准备一盆冷水，接着把扁了的乒乓球放进冷水里，看乒乓球有没有变鼓？仔细看还会发现乒乓球变小了。

这就是热涨的兄弟——冷缩。

它的原理和热涨正好相反：空气遇冷就会凝结，凝结之后就会稍微变小，物体也会随着变小。

当然热胀冷缩这一有趣的现象可不光是让乒乓球变鼓、变小而已，如果一热一冷结合还有大威力呢！比如有人被困在一个被大石头封住的山洞里出不去，他只要先用火把石头烧得很热，再冷水浇到石头上，石头就会自动裂开，反复几次，石头就彻底粉碎了。

看，这就是自然界中的一个有趣现象，只要努力去探究还会发现更多现象呢！希望能帮到你，望采纳。

在生活中，我们会有许许多多的发现，我也不例外。

在我的记忆中，有一个发现令我十分难忘。

那是一个比以往寒冷得多的冬天，我放学后，只见老妈哭丧着脸对我说，她最喜欢的杯子破碎了。

我只哦了一声，就不理老妈了，但看见老妈那往“茄子”发展的脸色，才忙问：“怎么回事？”“早上我本准备倒杯水来喝，没想到，水刚倒进杯里，杯子就炸了。

”老妈的脸色才好了点。

我却奇怪了：“这是什么原因？”我爱钻牛角尖的脾气又上来了，我“咻”地进了电脑房，上网查起资料，“哦！原来是那‘热胀冷缩’惹的祸啊！网上还说，电线之所以松松得挂在两根电线杆之间，也是因为‘热胀冷缩’，如果把电线杆之间的电线都拉得紧紧的，到了冬天电线遇冷收缩就会绷断……”我念出网上的一行资料，“如果这么说，热胀冷缩还真是一个麻烦的家伙！不如把它从生活中消除掉，岂不方便多了？”我嘟囔着。

过了几天，我订阅的《我们爱科学》刊物到手了，我看见里面我最喜欢的《魔法师洛奇和他的学生》里，主人公叶雨心也遇到了和妈妈一样的问题——倒水的时候杯子炸开了，里面讲到了热胀冷缩的知识，我忽然想起了我前几天的异想天开，急于想找到答案，便埋头继续看，里面讲到的却与我的想法大大相反——如果没有了热胀冷缩，那就要出大乱子啦！ 书中说，如果没有了“热胀冷缩”，到了冬天时就惨了——就算你把暖气开到最大，也不会感觉温暖，而是越来越冷，那是因为暖气管里的热水不仅将热量传给暖气片，同时也传给了暖气片周围的空气，空气受热膨胀，自然向房间上方流动。

房间里的冷空气便会很快流过来填补位置。

这正是冷热空气的不断对流，才使房间变暖。

如果没有“热胀冷缩”，热空气不能受热膨胀，冷暖空气无法对流，即使暖气片再热，房间里也不暖和。

它还讲到了如果没有“热胀冷缩”，煤气炉是打不着火的，因为空气无法对流，就不能把燃烧的二氧化碳带走，所以火是打不着的。

书中最后还讲到，水在一般情况下是热胀冷缩，可在一个特定温度间，它却是“热缩冷胀”，这个特定温度是4摄氏度至0摄氏度之间，即温度越低，体积越大。

水结冰后，体积会比原来的液体体积增大，所以在寒冷的冬天经常会发生水管爆裂的事情。

真没想到，没有了“热胀冷缩”，这日子还真没法过了。

打碎了一只杯子，却收获了这么多知识，值得啊！

一天，秋高气爽。

我来到超市购买一些学习用品，心情十分愉快。

经过我的精挑细选，终于选好了学习用品。

我拿着学习用品，来到收银台付钱。

此时到收银台付钱的人已经排成了一条长龙。

我知趣地排在后面等待，眼睛却目无地点的转动，忽然，我的眼前一亮：一位老奶奶的10元钱掉在了地上，队伍在移动，人们陆续从10元钱旁走过，突然，一位五官清秀，身上佩带着高级的MP4商务手机，手上拿着名牌皮包、十分阔气的叔叔弯下腰把丢在地上的10元钱捡了起来。

我原以为叔叔会把钱捡起来还给老奶奶，可是“知人知面不知心”，叔叔居然神不知鬼不觉地把钱快速地放进自己的腰包里，而旁人虽然看到了这位叔叔干的“好事”，谁都视而不见，我看不惯叔叔的做法，于是上前微笑着对叔叔说：“叔叔，请把老奶奶的10元钱还给她吧！”叔叔听了，愣了一下，恶狠狠地对我说：“什么钱啊？”“就是您前面捡起来的钱。

”我回答说，并大声喊起来：“老奶奶，你的钱……”没等我说完，叔叔重重地推了我一下，我一个踉跄，差点摔倒，只好低下头，不敢作声。

老奶奶看到了，对我也不理不睬，反倒不分青红皂白地骂了我：“你脑袋有问题啊，神经病！”我听了，很伤心。

我真没想到：阔叔叔会贪10元钱的便宜？为什么我帮了老奶奶，而老奶奶却“狗咬吕洞宾――不识好人心”？为什么没有人出来指责叔叔呢？拾金不昧的精神难道大家都忘了？每位排在老奶奶后面的人们都从10元钱旁走过，竟没有人看到，也没有人告诉老奶奶？那天，我哭了。

虽然天空一碧如洗，可是我的心情糟糕透了，心里正阴着天，下着雨。

热胀冷缩热胀冷缩[1]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。

（注：水在4摄氏度以上会热胀冷缩而在4摄氏度以下会冷胀热缩。

） 物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩。

这是由於物体内的粒子（原子）运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。

物体都有热胀冷缩的现象，日常生活中我们可以利用这种现象解决一些困难。

学生观察实验 实验1 观察铜球受热、受冷时的体积变化； 动画描述：动画主体是一个用细线吊起的一个铜球，动画背景是一个铁圈，一个酒精灯和一盆冷水。

学生首先选用一个恰好能套过铜球的金属圈来确定铜球的大小，然后将铜球放在酒精灯上加热，再将其通过金属圈，接着放在冷水中降温，再通过金属圈来确定铜球受冷受热时体积的变化。

实验2 用气球套住瓶口，观察瓶子受热、受冷时气球的体积变化。

动画描述：动画主体是一个瓶口套有气球的空气瓶，动画的背景是两个分别成有冷水、热水的器皿。

学生将空气瓶先放在热水器皿中，观察气球的体积变化，然后放在冷水器皿中，观察气球的体积变化。

3.汇报、交流观察的结果，形成解释 （1）通过实验1，得出铜有热胀冷缩的性质，推测出固体有热胀冷缩的性质。

（2）通过实验2，得出空气有热胀冷缩的性质，推测出所有气体有热胀冷缩的性质。

4.自主归纳 （1）提问：液体（水）有热胀冷缩的性质，气体（空气）、固体（铜）也有这种性质，你能把这种性质用一句话说出来吗？ （2）归纳得出：一般物体都有热胀冷缩的性质。

5.应用迁移 （1）教师提出思考问题： 思考1 为什么踩瘪的乒乓球在热水中一烫就恢复原状？ 思考2铁轨之间为什么要留有缝隙？ 思考3 两根电线杆之间的电线，为什么冬天绷得比较紧？ 思考4为什么夏季自行车胎不能打太足的气？ （2）解析参考： 这四个思考题都是从日常生活事例中引入认识物体热胀冷缩的性质，符合儿童认知的特点，使学生将所学到的知识运用到实际生活中，加深了学习的印象。

对于这四个问题的呈现，都用了视频片段来展示，使问题清楚明晰地呈现在学生眼前。

同时，教师也给出参考答案供学生思考，参考1和参考3的参考答案不仅从理论上解释了原因，而且给出了实际数字，比如气体在温度升高1℃的时候，体积就要膨胀1/273，每百米的电线，在温度每增加1℃的情况下，大约会伸长毫米等，不仅将具体数值呈现在学生眼前，而且增加了学生的扩展性知识和常识性知识。

在思考2的参考答案中，列举了1825年英国铺设的第一条铁路钢轨的历史史实，警戒学生不遵循自然规律的教训，使学生增加了学习的趣味性。

自然界的物质绝大多数遵循“热胀冷缩”的规律，少有例外。

例外的有一种 是水。

水在4度时密度最大，4度之下就是反常膨胀，是“热缩冷胀”了。

而到冰，密度就 只有。

这意味着，冰将会浮在水面。

另外还有： 热缩冷胀的金属——锑 锑是一种银灰色的金属，它总共有四个“孩子”，人们见到次数最多是老大，名字叫“灰锑”。

它还有三个小“弟弟”，依次是黄色的黄锑、黑色的黑锑和容易爆炸锑。

不过，这三个小弟弟的化学“性格”都不稳定。

黄锑比较喜欢低温，温度一超过摄氏零下八十度，它就不能活下去，于是变成了黑锑。

而黑锑只要一加热就会变成人们常见的灰锑。

至于爆炸锑，更是不得了，只要你用一个硬东西碰一碰它，就会“火冒三丈”，同时放出大量的热，很快变成灰锑。

锑有一个反常的脾气——热缩冷胀。

大家知道，一般的物体都是热胀冷缩，然而，液态的锑在冷却凝固时，体积反而更大了。

过去，人们利用锑的这个怪脾气，制成了铅字。

在溶化了的铅字合金中加入一些液态的锑，然而把混合起来的熔液倒入铜模里冷却凝固，固态的铅字合金的体积就会增大一些，从而使每一个细小的笔划都十分清晰地凸现出来。

不仅如此，加入锑后，还能使铅字合金更加坚硬、耐磨。

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