师：同学们好。我们知道物体有气体、液体、固体三种形态。在本单元前面的学习中，我们已经了解到气体和大多数液体具有热胀冷缩的性质，那么固体会不会也具有热胀冷缩的性质呢？今天我们选择具有代表性的金属来研究，课题就是“金属热胀冷缩吗”。咦，老师听到有同学说。
生：金属是固体，木头也是固体，为什么研究金属呢？
师：科学研究非常严谨，实验中需要排除不必要的干扰因素。如果用酒精灯加热木头，不小心可能会点燃，带来安全隐患。如果用热水加热木头，木头容易吸水，也会影响实验结果，所以我们选择金属。清楚了吗？我们已知的金属有金、银、铜、铁、铝等几十种，它们能制成各种各样的物品，在生活中发挥着重要作用，与我们的生活学习密切相关。谁知道我们身边有哪些金属物品，分别是哪种金属制成的呢？
生：妈妈戴的金戒指是金制成的，我们小时候戴的长命锁是银制成的。实验用的导线里面是铜制成的，炒菜锅是铁制成的，装可乐的易拉罐大多是铝制成的，还有发卡、眼镜架、拉链头、皮带扣、钢笔尖等等，都是金属制成的。
师：你认为金属会热胀冷缩吗？通过什么现象做出判断的呢？
生：我们发现高压电线冬天紧绷，夏天弯曲，在钢轨之间留有一定的缝隙。通过这些现象，猜想金属可能具有热胀冷缩的性质。
师：那怎样验证这个猜想呢？
生：做实验。
师：对。我们需要的实验材料有铜球、铜环、酒精、灯火柴、湿毛巾、半杯水。每种材料在实验中有什么作用呢？边观察边思考。看，这是铜环，这是铜球，它们之间会有怎样的关系呢？有同学猜测铜球可能会穿过铜环，我们来试一试。
（实验演示，铜球刚巧穿过铜环）
师：为什么要刚巧穿过呢？铜环大一点或小一点不可以吗？谁能告诉我。
生：铜球要刚巧穿过铜环。因为如果金属具有热胀冷缩的性质，铜球受热后体积增大，如果铜环太大，加热后铜球依然可以通过，就无法观察到实验中铜球受热体积增大的变化。如果铜环太小，加热前后都无法穿过，那实验也不能证明。所以铜环不能大，也不能小，只能刚刚好才能顺利得出结论。
师：我们用什么给铜球加热呢？
生：酒精灯。
师：你还记得酒精灯的使用方法吗？用火柴自下而上轻轻划亮酒精灯，用外焰加热。熄灭酒精灯时，用灯帽轻轻盖灭，待会熄灭后提起灯帽再盖一次。提醒，不能用嘴吹灭酒精灯。实验材料中的半杯水是做什么用的呢？
生：是用来冷却铜球的。
师：了解了实验材料，请你设计一个实验来验证我们的猜想吧。
（学生思考设计）
师：同学们的实验设计好了吗？能完整地说一说吗？来听听这位同学的设计。
生：我的实验分为三步。第一步，先检验铜球是否刚巧能穿过铜环，如果材料有问题，后面的实验就无法操作了。第二步，用外焰加热铜球2至3分钟，看它能不能穿过铜环。如果不能穿过铜环，说明正如我们所想的那样，铜球受热体积变大了；如果还能穿过，我们可以继续加热铜球，然后再尝试。第三步，把铜球浸入冷水1至2分钟后，看它能不能穿过铜环，如果能穿过，说明铜球冷却体积变小了；如果不能穿过，再次冷却后再实验。
师：这位同学的设计真科学，思路真严谨，我们进行科学研究就需要这种认真的精神和严谨的科学态度。在实验之前，你还有什么想要提醒大家的吗？
生：实验中要注意安全，不能直接触摸加热后的铜球，以防烫伤，旁边要摆放一块湿毛巾，应对加热过程中可能出现的意外，一定要在家长的监护下进行实验，以免发生危险。
师：感谢这位同学的提醒，下面让我们动手做一做吧。
（学生动手实验）
师：你是怎么做实验的呢？和老师做的一样吗？让我们来看一看。铜球刚巧穿过铜环，用酒精灯的外焰加热铜球，加热后的铜球不能穿过铜环了。把铜球放入水中，冷却后的铜球又能穿过铜环了。通过实验，你观察到了什么现象？得出了什么结论？
生：我们发现加热铜球不能穿过铜环，把铜球浸入冷水后，铜球又能穿过铜环了，这说明铜球受热体积增大，受冷体积缩小。
师：实验证明铜球具有热胀冷缩的性质，也可以说铜具有热胀冷缩的性质。那么其他的金属也具有热胀冷缩的性质吗？我们发现铁桥通常都架在可以移动的滚轴上，它是不是也发生了热胀冷缩的现象呢？让我们用实验来验证吧。请同学们仔细观察，有什么新发现？