师：同学们好，欢迎走进科学课堂，这节课我们一起来学习第23课：固体也会热胀冷缩吗？波波和爷爷站在高架桥下，爷爷对一个现象产生好奇：高架桥上怎么有缝隙？如果我们留心观察，会发现高架桥上留有缝隙，火车钢轨间也留有缝隙。在生活中还有哪里能见到这种现象？请你们想一想。
生：老师，我发现马路上有缝隙，我家里的地面瓷砖也有缝隙。
生：老师，我家房子外面的水泥墙面也留有缝隙，我家附近公园里的水泥路上每隔一段就会留有缝隙。
师：你们真是善于观察的孩子。马路上会留有缝隙，室内的瓷砖也会留有缝隙，水泥墙面也常常留有缝隙，这是为什么呢？我们通过一段视频来了解一下。
（视频播放）
师：妈妈，火车的轨道是不是不平整啊？为什么这么问呢？轨道都是一条条的钢轨，很平整的。那为什么我总能听到“咯噔咯噔”的声音呢？这是因为钢轨之间有空隙。为什么要留空隙呢？我们在乘坐火车时常常会听到间断的“咯噔咯噔”声，钢轨之间的空隙是产生这种声音的主要原因。这种空隙是为钢轨受热膨胀伸长而设的。仪器测定，钢轨温度每增减1摄氏度，每米钢轨伸缩0.0000118米。假如铁道线经过的地区全年气温变化上下相差80摄氏度，那么1000千米长的铁道线就会伸长944米。如果不给钢轨衔接处留一点空隙，这伸长出来的钢轨就只能相互挤压，造成扭曲或者向上拱起，这样火车就无法正常行驶了。
生：我明白了，是不是热胀冷缩的原理？
师：对，这些空隙是为了保护钢轨的。
生：我懂了。
师：原来火车钢轨间的缝隙是为钢轨受热膨胀伸长而设的。如图所示，桥梁和钢轨的缝隙叫做伸缩缝。伸缩缝是为了防止建筑物构件由于热胀冷缩产生结构裂缝或破损，沿建筑物施工缝方向在适当部位设置的一条构造缝。这种缝隙在公路、铁路、桥梁以及楼房的墙体、屋顶等处均可见到。固体真的会热胀冷缩吗？我们来通过一个实验来验证一下，这个实验叫做“铜球能穿过铁环吗？”利用铜球实验装置研究固体是否具有热胀冷缩的性质。首先组装好铜球热胀冷缩实验装置，我们看到图中让铜球恰好能穿过铁环，将铁环移开加热铜球，让铜球充分受热。加热后的铜球是否还能穿过铁环呢？接着将铜球放入冷水中，完全冷却后，观察铜球能否穿过铁环。请你们尝试预测会出现的实验结果，并说一说为什么。
生：前面我们学习了气体、液体都具有热胀冷缩的性质，我猜测铜球也具有这个性质。铜球加热会膨胀，不能穿过铁环，放入冷水中会收缩，能穿过铁环。
生：老师，我觉得铜球是固体，本身很硬，它的体积不会热胀冷缩。
师：你们的预测和他们一样吗？下面我们来观看实验视频，认真观察实验，描述实验现象。
（视频播放）
师：验证固体热胀冷缩实验。首先介绍实验器材，分别为铁架台，铁架台用于固定我们的铁环以及配套的铜球。酒精灯做我们的热源，烧杯装有冷水做我们的冷源，以及用于点燃的火柴。实验刚开始，首先第一步用我们的铜球穿过铁环观察现象，发现铜球可以通过铁环。第二步点燃酒精灯，取下灯帽，拿起铜球，在酒精灯上加热，注意要用外焰加热，加热时间大约1分钟左右。加热完成，将铜球通过铁环来观察实验现象，发现铜球受热膨胀，体积变大，不能通过铁环。接下来将加热后的铜球放入冷水中，大约一分钟。我们再来看看能不能通过铁环，通过实验现象我们可以发现铜球遇冷收缩，顺利通过铁环。
生：老师，我们发现实验刚开始铜球能通过铁环，加热后的铜球不能通过铁环，放入冷水冷却后又能通过铁环了。
生：通过实验我发现铜球也像气体和液体一样受热膨胀，遇冷收缩。
师：观察得真仔细，说得非常好。通过实验我们发现，铜球受热不能穿过铁环是因为体积膨胀，铜球遇冷能穿过铁环是因为体积收缩。实验说明铜球具有热胀冷缩的性质，其他固体是否也有这种现象呢？下面我们来观看一个钢尺模拟钢条实验，看看钢具不具有热胀冷缩的性质。
（实验演示）
师：我们来做个实验，用一段40厘米长的钢条做一个桥的模型，然后给钢条加热，观察会发生什么情况。
生：大头针倒了，说明钢条变长了一点点。
师：请你们说一说实验现象吧。
生：通过实验我们发现钢尺受热膨胀伸长，把大头针碰倒了，钢尺具有热胀冷缩的性质。
师：说得太好了，钢尺受热膨胀伸长，钢也具有热胀冷缩的性质。接下来我们再来看一个塑料球能否通过圆环实验，看看塑料是否也具有热胀冷缩的性质。
（实验演示）
师：实验器材：塑料球、圆环。常温状态下，塑料球恰好可以通过圆环。将塑料球放进热水中，等待一会，让塑料球充分受热。从热水中把塑料球取出，此时塑料球不能通过铁环。将塑料球放入冷水中冷却，从冷水中取出塑料球，塑料球能通过铁环。
生：塑料球受热膨胀，遇冷收缩，说明塑料也具有热胀冷缩的性质。