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课件网) 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 ... ...