资源简介

(共24张PPT)
第三单元 冷与热
12 桥上的伸缩缝
伸缩缝，是指为防止路面、桥面等建筑物内部构件受温度变化（热胀、冷缩），产生裂缝或破坏，沿桥面、路面等建筑物的适当部位设置的一条构造缝。
伸缩缝
一、情境·问题
生活中经常见到公路、桥梁等处留有一些缝隙，这些缝隙是“伸缩缝”。为什么要留伸缩缝呢？
生活中的伸缩缝有什么作用？
固体有热胀冷缩的性质吗？
公路、桥梁是由钢铁、混凝土等固体做成的。
伸缩缝能预防固体热胀冷缩对建筑物的影响。
一般情况下，固体具有热胀冷缩的性质。
二、探究·实践
1.研究伸缩缝的秘密。
探究 固体是否有热胀冷缩的性质
铜球
塑料球
铁环
酒精灯
火柴
热水
冷水
实验材料
实验材料：铜球、塑料球、铁环、酒精灯、热水等。
实验步骤：
（1）观察常温下铜球和塑料球能否通过铁环。
（2）用酒精灯加热铜球后，尝试铜球能否通过铁环。
（3）将塑料球放入热水中加热后拿出，尝试塑料球能否通过铁环。
（4）将铜球和塑料球分别放入冷水中冷却。
（5）观察冷却后的铜球和塑料球能否通过铁环。
探究 固体是否有热胀冷缩的性质
在使用酒精灯时，通常建议使用外焰进行加热。外焰的温度最高，能够与空气充分接触并剧烈燃烧，适合快速有效地加热物体。而内焰则是燃烧不完全的部分，温度较低，不适合加热。
灯帽
使用灯帽盖灭：
轻轻将灯帽盖在酒精灯的火焰上，确保火焰完全被覆盖。这样可以切断氧气供应，从而熄灭火焰。
如果是玻璃灯帽，盖灭后建议再提起一次灯帽，以放走热酒精蒸气并让冷空气进入，避免冷却后内部产生负压，导致下次难以打开灯帽。
如果是塑料灯帽，则不需要盖两次，因为塑料灯帽的密封性较差，不会产生负压。
当酒精灯着火时，最有效的方法是用盖子盖灭火焰，或者用湿毛巾覆盖火源，以切断氧气供应。
避免用水直接灭火：切忌用水直接浇灭酒精火焰，因为酒精溶于水，水会使酒精扩散，可能导致火势更大。
常温下铜球能否通过铁环？
铜球在常温下恰好可以通过铁环。
铜球受热后能否通过铁环？这说明什么？
加热后的铜球因体积膨胀无法通过铁环。这说明铜具有热胀的性质。
铜球冷却后能否通过铁环？这说明什么？
铜球冷却后体积收缩，恢复至原尺寸，可以重新通过铁环。这说明铜具有冷缩的性质。
塑料球在常温下、受热和冷却后能否通过铁环？这说明什么？
塑料球在常温下恰好能通过铁环，受热后膨胀无法通过铁环，冷却后恢复可以通过铁环。这说明塑料具有热胀冷缩的性质。
实验结论：一般情况下，固体具有热胀冷缩的性质。
活动2.找一找生活中固体热胀冷缩的现象。
1.夏天的电线下垂，冬天的电线绷紧。
因此电线在架设时会安装的松一些，避免冬季因收缩过度而断裂。
夏天
冬天
2.刚煮熟的鸡蛋在冷水里放一会儿，蛋比壳收缩的快，这样就可以轻松去壳。
不同材料的物体，热胀冷缩的程度不同，同为固体，金属热胀冷缩明显，玻璃不明显
热水瓶的瓶塞：
软木或塑料瓶塞在受热时会稍微膨胀，增强密封效果，防止热量散失。
铁路轨道预留缝隙 ：
铁轨在高温下会膨胀，低温下会收缩。为了避免铁轨因热胀冷缩而变形或断裂，工程师在铺设铁轨时会在每两根钢轨之间预留一定的缝隙，为钢轨的伸缩提供空间。这一设计确保了铁路的安全运行
地板与瓷砖铺设：
铺设地板或瓷砖时需预留膨胀缝，防止夏季高温时材料膨胀鼓起或开裂
埃菲尔铁塔的季节性变化：
夏季高温时，铁塔会膨胀变高，冬季则收缩变矮，高度变化可达12-15厘米
瓶盖的开启：
当金属瓶盖因过紧难以拧开时，可以用热水浇淋瓶盖。金属的热胀冷缩系数比玻璃大，受热后会膨胀，从而更容易拧开。
三、反思·评价
问题
假设
证据
观点
证据1：
证据2：
证据3：
现象
桥梁、公路上有伸缩缝
为什么要留伸缩缝？
因为固体有热胀冷缩的性质。
伸缩缝能预防固体热胀冷缩对建筑物的影响。
铜球能热胀冷缩
塑料球能热胀冷缩
电线的下垂、绷紧……
查阅资料，了解高速铁路的无缝钢轨是怎样解决固体热胀冷缩问题的。
无缝钢轨采用特殊材质制造，这种材质具有很强的抗热胀冷缩的能力。在铺设时会选择春秋季温度适宜的时间 ，此时钢轨的伸缩最小。此外会用一种弹性扣件将钢轨固定在轨枕上，限制其在温度变化时的伸缩。
四、拓展·迁移
不能
大
能
小
热胀冷缩
随堂训练

展开更多......

收起↑