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高中物理選修3-3第三章第一節(jié) 液體的表面張力 4月13日星期二 上午第2節(jié) 物理多媒體教室 高二年6班 邱挺 【教材分析與設(shè)計(jì)思路】 本節(jié)課是《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)教科書(shū)》選修“物理3-3”中的第三章“液體”的第一節(jié)。本節(jié)課分一個(gè)課時(shí)，課內(nèi)容主要是是：“認(rèn)識(shí)與液體表面張力有關(guān)的現(xiàn)象，了解液體表面張力產(chǎn)生的原因”，教學(xué)大綱要求學(xué)生理解什么是表面張力，并從分子動(dòng)理論出發(fā)，了解表面張力產(chǎn)生的原因。 高中的學(xué)生具有一定自主探究能力，因而，在教學(xué)中以學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)為主，引導(dǎo)他們自覺(jué)主動(dòng)地去討論探究。以學(xué)生為主體，注重以實(shí)驗(yàn)為引導(dǎo)的啟發(fā)式教學(xué)，注重以實(shí)驗(yàn)探究作為學(xué)生思維的出發(fā)點(diǎn)。首先通過(guò)觀察活動(dòng)，導(dǎo)入新課；再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生思考并發(fā)現(xiàn)液體的表面存在張力；接著，進(jìn)行理論解釋?zhuān)寣W(xué)生理解表面張力存在的原因；最后通過(guò)實(shí)例的解釋幫助學(xué)生理清概念，鞏固知識(shí)。 【教學(xué)目標(biāo)】 1． 知識(shí)與技能 （1）認(rèn)識(shí)與液體表面張力有關(guān)的現(xiàn)象。 （2）掌握液體表面張力的概念和微觀解釋。 （3）能夠用表面張力解釋日常生活中的實(shí)例。 2． 過(guò)程與方法 （1）觀察液面呈現(xiàn)的現(xiàn)象，大膽預(yù)測(cè)，參與實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，增加學(xué)生之間的交流和合作。 （2）通過(guò)討論和理論分析，學(xué)習(xí)從物質(zhì)的分子間作用力解釋宏觀現(xiàn)象的方法。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 希望能增強(qiáng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)的科學(xué)意識(shí)，培養(yǎng)他們主動(dòng)探索、善于分析的科學(xué)態(tài)度，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣和學(xué)習(xí)物理知識(shí)的熱情。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 重點(diǎn)： 1）液體表面張力的現(xiàn)象 2）液體表面張力概念、微觀解釋和應(yīng)用。 難點(diǎn)： 日常生活中液體表面張力現(xiàn)象的解釋。 【教學(xué)過(guò)程】 一、 課題引入 給出圖片，學(xué)生觀看 1、前年，在英國(guó)倫敦博物館，Sam Heath打破了一個(gè)吉尼斯記錄。思考：為什么肥皂膜能被拉的很大而不破裂？ 2、為什么葉子上面的水珠是球形狀？ 3、觀看圖片，思考為什么蜥蜴能在水上行走，蛛網(wǎng)上的水珠為什么是球形？ 要回答這些問(wèn)題我們首先來(lái)了解一下液體的特點(diǎn)。 二、 新課教學(xué) （一） 液體 氣體沒(méi)有一定的形狀，具有流動(dòng)性。固體有一定的體積，不易被壓縮，那么液體具有什么性質(zhì)呢？ 液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間：液體有一定的體積，不易被壓縮，沒(méi)有一定的形狀，具有流動(dòng)性。這些性質(zhì)是由它的微觀結(jié)構(gòu)決定的。 液體分子沒(méi)有固定的平衡位置，它們?cè)谀骋黄胶馕恢酶浇駝?dòng)一小段時(shí)間后，又轉(zhuǎn)到另一個(gè)平衡位置去振動(dòng)。這就是液體具有流動(dòng)性的原因。 液體的微觀結(jié)構(gòu)可解釋為： （1）液體表現(xiàn)出各向同性：液體由大量暫時(shí)形成的雜亂無(wú)章地分布著的小區(qū)域構(gòu)成，所以液體表現(xiàn)出各向同性。 （2）液體具有一定的體積：液體分子的排列更接近于固體，液體中的分子密集在一起，相互作用力大，主要表現(xiàn)在平衡位置附近做微小振動(dòng)，所以液體具有一定的體積。 （3）液體具有流動(dòng)性：液體分子能在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，但沒(méi)有長(zhǎng)期固定的平衡位置，液體分子可以在液體中移動(dòng)，這是液體具有流動(dòng)性的原因。 （4）液體的擴(kuò)散比固體的擴(kuò)散要快：液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由液體分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，分子在液體里的移動(dòng)比在固體中容易得多，所以液體的擴(kuò)散要比固體的擴(kuò)散快。 （二）液體表面收縮的趨勢(shì) 給出視頻，水黽在水上行走，觀察思考。 1、實(shí)驗(yàn)一：在硬幣上滴水。 現(xiàn)象：水面凸起但水沒(méi)有溢出 結(jié)論：水面是一張有彈性的膜 2、實(shí)驗(yàn)二：硬幣浮在水面上。 現(xiàn)象：水面形成一個(gè)膜，硬幣沒(méi)有掉進(jìn)水里 結(jié)論：實(shí)驗(yàn)二說(shuō)明了液面這個(gè)有彈性的膜會(huì)給物體一個(gè)向上的力的作用。 3、實(shí)驗(yàn)三：觀察肥皂膜的變化。把系有棉線(xiàn)的鐵環(huán)放入肥皂水中，拿出時(shí)，鐵環(huán)上布滿(mǎn)一層肥皂膜。刺破一側(cè)肥皂膜，觀察另一側(cè)肥皂膜和棉線(xiàn)的變化。 現(xiàn)象：另一側(cè)肥皂膜收縮，棉線(xiàn)向該側(cè)完成弧形。 結(jié)論：液面有收縮的趨勢(shì) 討論得出結(jié)論：液體表面存在張力，該方向在液面內(nèi)。 液體的表面會(huì)形成一張有彈性的膜，液面對(duì)物體有向上的力的作用，液面有收縮的趨勢(shì)，液體表面存在張力。液體表面為什么會(huì)有這些性質(zhì)呢？下面我們將從液體的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 （三）表面張力及其微觀解釋 給出液體微觀圖，思考: 液體分子在表面層與它在液體、氣體中分布有什么不同，分子間作用力又是怎樣的？ 表面層分子間距比較稀疏，分子間距>r0 ， 分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引。 得出概念 表面張力：液體表面各部分相互吸引的力 在液體表面畫(huà)這樣一條線(xiàn)，線(xiàn)兩側(cè)的液體之間的作用是引力，這就是液體的表面張力。它的方向垂直于所畫(huà)的直線(xiàn)，即表面張力和液面的切線(xiàn)方向平行。 正是由于液面分子間這種相互吸引，才使得液面存在這樣的引力，使液面收縮。 結(jié)論：表面張力會(huì)使液面收縮。 知識(shí)鞏固： 1、蛛網(wǎng)上的水珠為什么是球形？ 學(xué)生:表面張力會(huì)使液面收縮。補(bǔ)充——并使其收縮到最小。 2、實(shí)驗(yàn)探究三中，彎成弧形的棉線(xiàn)所受張力的方向怎樣? 垂直于液體表面的切線(xiàn)方向。 3、實(shí)驗(yàn)探究二中，液面對(duì)硬幣的作用是否就是液體的表面張力？ 教師強(qiáng)調(diào)：表面張力的作用是使液體表面形成一層薄膜，液面對(duì)回形針的作用其實(shí)是這層膜對(duì)它有作用。 4. 為什么泡泡會(huì)變小然后破裂呢？ 液體表面有把自己的面積收縮到最小的趨勢(shì)。肥皂泡的里外兩個(gè)液面都在收縮，直到泡里面的氣體壓強(qiáng)使表面不能再縮小時(shí)才不再收縮，這時(shí)肥皂泡基本上呈球形。但是，肥皂水有重量，要往泡的下面流，結(jié)果上面變薄，強(qiáng)度變?nèi)酰瑲怏w從泡的薄弱部分沖出去，肥皂泡就破裂了。 （四）拓展一步 實(shí)驗(yàn)視頻：酒精滴入紅墨水，紅墨水滴入酒精，觀察不同現(xiàn)象。 結(jié)論：不同液體其表面張力大小存在差異 教師補(bǔ)充：決定表面張力的大小的因素主要有：邊界線(xiàn)長(zhǎng)度，液體的種類(lèi)， 溫度。 三、 課堂小結(jié) 本節(jié)課，我們利用五個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)（觀察活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)、理論分析活動(dòng)、知識(shí)鞏固、知識(shí)拓展）來(lái)進(jìn)行了對(duì)液體表面張力的學(xué)習(xí)，幫助同學(xué)們掌握了表面張力產(chǎn)生的原因及方向，了解不同液體表面張力的大小存在差異。 四、 作業(yè) 完成書(shū)本 第49頁(yè)，1、2、3；預(yù)習(xí)下面的“毛細(xì)現(xiàn)象”的內(nèi)容。 2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-3 選修三3.1《液體的表面張力》 WORD教案1 1、液體的性質(zhì)：有一定的體積，不易被壓縮， 沒(méi)有一定的形狀，具有流動(dòng)性。 2、液體表面的性質(zhì) 液體的表面會(huì)形成一張有彈性的膜 液面對(duì)物體有向上的力的作用 液面有收縮的趨勢(shì) 3、液體表面張力 定義：液體表面各部分相互吸引的力 表面張力方向和液面平行