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1、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》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
2、作為學(xué)生思維的出發(fā)點(diǎn)。首先通過觀察活動(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,讓學(xué)生理解表面張力存在的原因;最后通過實(shí)例的解釋幫助學(xué)生理清概念,鞏固知識。
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 知識與技能
(1)認(rèn)識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. 過程與方法
(1)觀察液面呈現(xiàn)的現(xiàn)象,大膽預(yù)測,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)生透過現(xiàn)象認(rèn)識
3、本質(zhì)的科學(xué)意識,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)過程】
一、 課題引入
給出圖片,學(xué)生觀看
1、前年,在英國倫敦博物館,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?
要回答這些問題我們首先來了解一下液體的特點(diǎn)。
二、 新課教學(xué)
4、(一) 液體
氣體沒有一定的形狀,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。
液體分子沒有固定的平衡位置,它們在某一平衡位置附近振動(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
5、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),但沒有長期固定的平衡位置,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
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:
6、水面形成一個(gè)膜,硬幣沒有掉進(jìn)水里
結(jié)論:實(shí)驗(yàn)二說明了液面這個(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。把系有棉線的鐵環(huán)放入肥皂水中,拿出時(shí),鐵環(huán)上布滿一層肥皂膜。刺破一側(cè)肥皂膜,觀察另一側(cè)肥皂膜和棉線的變化。
現(xiàn)象:另一側(cè)肥皂膜收縮,棉線向該側(cè)完成弧形。
結(jié)論:液面有收縮的趨勢
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,液面對物體有向上的力的作用,液面有收縮的趨勢,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
7、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
在液體表面畫這樣一條線,線兩側(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的直線,即表面張力和液面的切線方向平行。
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
8、、實(shí)驗(yàn)探究三中,彎成弧形的棉線所受張力的方向怎樣?
垂直于液體表面的切線方向。
3、實(shí)驗(yàn)探究二中,液面對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,液面對回形針的作用其實(shí)是這層膜對它有作用。
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。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)
9、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:邊界線長度,液體的種類, 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)、知識鞏固、知識拓展)來進(jìn)行了對液體表面張力的學(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)
完成書本 第49頁,1、2、3;預(yù)習(xí)下面的“毛細(xì)現(xiàn)象”的內(nèi)容。
2022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
液面對物體有向上的力的作用
液面有收縮的趨勢
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