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1、
“液體的表面張力”教學(xué)設(shè)計(jì)
揚(yáng)州大學(xué) 鄭清華
整體設(shè)計(jì)思路:
首先通過觀察活動(dòng),引出課題及液體表面張力的概念;接著用實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)表面張力的方向;進(jìn)一步理論分析,讓學(xué)生掌握其產(chǎn)生的原因;通過小組討論來鞏固知識(shí),幫助學(xué)生理清概念;最后進(jìn)行知識(shí)拓展加深和豐富液體表面張力的知識(shí)。
課題
“液體的表面張力” 人教版 高中物理選修3-3 第九章 第二節(jié)
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)掌握液體表面張力產(chǎn)生的原因和方向
(3)了解不同液體其表面張力的大小存在差異
(4)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力和歸納總結(jié)能力
2. 過程與方
2、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
(1)培養(yǎng)學(xué)生的愛國熱情和敢于攀登科學(xué)高峰的精神
(2)增強(qiáng)學(xué)生透過現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)的科學(xué)意識(shí)
(3)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索、善于分析的科學(xué)態(tài)度
(4)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的熱情
重點(diǎn)
液體表面張力產(chǎn)生的原因
難點(diǎn)
液體表面張力的方向的判斷
教學(xué)器具
多媒體設(shè)備 玻璃杯 清水 縫衣針 肥皂水 金屬環(huán) 棉線 平板玻璃 滴管 紅墨水 酒精
3、
教法學(xué)法
教法:問題引導(dǎo)法、活動(dòng)探究法
學(xué)法:觀察分析法、分組討論法、實(shí)驗(yàn)探究法
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
備注
一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課
師:
1、今年,神十飛天,宇航員還在太空進(jìn)行授課
思考:為什么水膜可以來回晃動(dòng)而不破裂?
2、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?
可見,液體表面就是一層有彈性的膜。
提問:為什么液體表面會(huì)形成一張有彈性的膜?
形成有彈性的膜時(shí),液面繃緊,這里使液面繃緊的力就是液體的表面張力。
觀看
學(xué)生:水面有層有彈性的膜
4、對(duì)蜥蜴起支撐作用,雨后蛛網(wǎng)上的這些水滴表面也是一層有彈性的膜。
用神十太空授課的視頻創(chuàng)設(shè)情景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
通過觀察短片和圖片逐步引出本節(jié)課的主題-液體的表面張力
二、實(shí)驗(yàn)探究 感知規(guī)律
液體表面張力的方向
實(shí)驗(yàn)一:縫衣針漂浮水面
師:我這里有縫衣針和燒杯,燒杯里面裝了水,親以為同學(xué)上來試試將縫衣針放在水面。
師:縫衣針為什么可以漂浮在水面上
思考:縫衣針受到液面給它的哪些力?其中張力的方向是否就是向上的呢?
實(shí)驗(yàn)二:肥皂膜與棉線實(shí)驗(yàn)
師:下面我們來做第三個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證一下你們的想法。
指導(dǎo)學(xué)生
5、實(shí)驗(yàn):
把系有棉線的圓環(huán)放入肥皂水中,拿出時(shí),圓環(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。
師:棉線為什么會(huì)向一側(cè)彎成弧形呢?是否有力的作用嗎?其方向又是否能確定?
總結(jié):該實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)液體表面存在張力,且方向平行于液面。
三、理論分析 總結(jié)規(guī)律
液體表面張力產(chǎn)生的原因
1、師:那么液體的表面為什么存在張力呢?
引導(dǎo)學(xué)生觀察液體表面的微觀圖:
汽
表面層
液體
6、
師:與在液體和氣體中比較,液體分子在表面層的分布有什么特點(diǎn)?
師:上一章已經(jīng)學(xué)過,分子間的距離大于某一數(shù)值時(shí),分子間表現(xiàn)為引力;小于時(shí)表現(xiàn)為斥力;等于時(shí)分子力為零。
那么從這
7、幅圖中來看,表面層分子間主要表現(xiàn)為什么力呢?
2、師:這個(gè)相互吸引的分子間作用力怎么體現(xiàn)為液體表面張力呢?
①
②
設(shè)在液體表面設(shè)想一條任意的直線,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。它的方向垂直于所設(shè)想的直線。
正是由于液面分子間這種相互吸引,才使得液體表面存在引力,使液面收縮。
四、 小組討論 鞏固新知
1、蛛網(wǎng)上的水珠為什么是球形?
師:補(bǔ)充——并使其收縮到最小。
2、實(shí)驗(yàn)探究二中,彎成弧形的棉線所受張力的方向怎樣?
3、實(shí)驗(yàn)探究一中,液面對(duì)縫衣針的作用是否就是液體的表面張力?
師
8、: 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。
五、 分析實(shí)例 拓展知識(shí)
不同液體表面張力的大小存在差異
觀看演示實(shí)驗(yàn)
師:同學(xué)們仔細(xì)觀察把酒精滴入玻璃板的紅墨水上,液面發(fā)生了什么變化?
反過來滴時(shí),液面的變化情況有是怎樣的?
你們能得到什么結(jié)論?
學(xué)生:液面對(duì)縫衣針有力的作用。
學(xué)生只思考,不要求回答。
學(xué)生:另一側(cè)肥皂膜收縮,棉線向該側(cè)彎成弧形。
學(xué)生互相交流、分析、回答
9、
學(xué)生:表面層內(nèi)分子比較稀疏。
學(xué)生:表面層內(nèi)分子間作用主要表現(xiàn)為相互吸引。
通過小組討論得到:
學(xué)生:表面張力會(huì)使液面收縮。
學(xué)生動(dòng)手作圖分析:
學(xué)生回答:不是。
學(xué)生自己總結(jié)。
學(xué)生:酒精迅速散開。
學(xué)生:反
10、過來時(shí),紅墨水收縮。
學(xué)生:這兩種液體的表面張力大小不一樣,紅墨水會(huì)把酒精拉開。
引起學(xué)生對(duì)表面張力方向的思考
幫助學(xué)生正確理解表面張力的方向,
讓學(xué)生通過自主實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論,加深對(duì)知識(shí)的理解
讓學(xué)生進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)到張力的方向是平行于液面的
引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的分子間間距和作用力的關(guān)系,來逐步分析解釋物理宏觀現(xiàn)象
11、
通過討論回顧和解釋前面實(shí)驗(yàn)留下的問題,幫助學(xué)生理清概念。
通過知識(shí)拓展,豐富和加深學(xué)生對(duì)液體表面張力的認(rèn)識(shí)。
作業(yè):
完成書本后的習(xí)題——第49頁,1、2、3;
預(yù)習(xí)下面的“浸潤和不浸潤”的內(nèi)容。
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)、小組討論活動(dòng)、知識(shí)拓展)來進(jìn)行對(duì)液體表面張力的學(xué)習(xí),幫助同學(xué)們掌握表面張力產(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。
時(shí)間分配
新課引入:觀察活動(dòng)(3分鐘)
新課教學(xué):實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng):實(shí)驗(yàn)一 (3分鐘)
實(shí)驗(yàn)二(4分鐘)
理論分析活動(dòng)(15分鐘)
小組討論活動(dòng)(13分鐘)
知識(shí)拓展(6分鐘)
布置作業(yè):(1分鐘)
教學(xué)后記
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