液体的表面张力 教学设计 高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

教学设计

课程基本信息学科物理年级高二学期春季课题液体的表面张力教科书书名：选择性必修第三册出版社：广东教育出版社教学目标物理观念认识与液体表面张力有关的现象，掌握液体表面张力产生的原因和方向，对相互作用观物质观有进一步的理解；知道浸润不浸润现象，掌握毛细现象的成因；进一步强化宏观与微观的因果联系观。2.科学思维学生经历液体表面张力特点的初步建模和科学论证过程，体会液体表面层的特点；通过球一橡皮筋模型建构和对表面张力的微观解释，体会建模法和用分子动理论解释宏观现象的方法；通过对日常生活中的表面张力现象的讨论与交流，体会物理知识在实际生活中的应用；在学习浸润与不浸润时，学会对比分析，举一反三。33.科学探究经历探究液体表面张力性质的过程，学会从微观角度分析其产生原因，经历各种现象的观察与讨论，学会迁移、分析和总结44.科学态度与责任通过观察演示实验，认识液体表面张力、浸润与不浸润、毛细现象的特点，培养学生科学探究的态度和方法；通过展示相关现象，让学生体会物理与生活的联系，激发学生热爱生活；通过课后作业，让学生进一步理解知识，用所学知识解释相关现象，体会知识对生产生活的积极作用；通过相关分析，增强学生透过现象看本质的的科学意识。教学内容教学重点：液体表面张力产生原因、方向以及作用效果浸润与不浸润现象及产生原因毛细现象及产生原因液体表面张力现象、浸润与不浸润现象、毛细现象的应用。教学难点：从微观层面分子力角度解释液体表面张力产生原因；浸润与不浸润的产生原因；4.毛细现象导致液面升高和降低的理解。教学过程情境引入：感受表面张力教师展现草尖上的水珠、浮在水面的水黾、硬币图片，通过回形针漂浮在水面的实验间接验证硬币漂浮，引导学生思考：为什么水滴会趋于球形？昆虫和回形针为什么可以漂浮在水面上？这些现象都跟液体的表面张力有关，是表面张力使液体表面形成了一张“张紧的弹性膜”，然后再通过与胀满的气球类比，与张紧的薄膜托住物体类比，使学生对表面张力有了初步的直观的认识。实验探究：了解“弹性膜”的收缩特征教师播放用烧热的钢针刺破肥皂膜的实验，引导学生观察实验现象：在一根铁环上栓一根细线，刺破一侧的膜，发现面向向另一侧绷紧，反之亦然；再用另一个中间栓有一根环形棉线的铁环进行实验，刺破棉线环形部分的膜，发现棉线绷紧几乎成圆形。建构模型：从宏观到微观，解释表面张力的产生原因首先展示拉伸的弹簧，其收缩的原因为弹力；展示绷紧的气球，其收缩的原因是因为表面积增大，各部分之间表现为相互吸引。显然这都是外因促使研究对象各部分之间间距变大，从而有收缩趋势。然后提出问题：液体表面的“弹性膜”与气球类似，也是各部分之间相互吸引，是什么原因促使“弹性膜”的分子间距大于r0呢？是分子的热运动。接下来引出表面层的概念，引导学生回忆分子力随分子间距的变化图像，之后通过动画展示表面层分子的受力情况，并将其中一个分子的受力与自制的教学用具——橡皮筋和钥匙扣和一个小球组装而成进行模拟类比，加深理解，进而得出液体表面张力的概念：是液体各部分之间相互吸引的力，是分子力的宏观表现。类比迁移：了解表面张力的方向教师首先展示一个胀满的气球，在其上随意画一条线，沿着这条线将气球划开，气球会怎样？为什么？引导学生得出拉力的方向。若换一条线划开，又会怎样呢？这说明了什么？引导学生总结得出沿气球表面的拉力方向，教师进行展示。之后再通过类比迁移到液体的表面张力方向上来。总结提升：小结液体表面张力的：有关现象、产生原因、方向和作用效果。情境引入、建立概念：感受浸润与不浸润前面我们学习了液体和气体接触部分所产生的现象，接下来我们研究液体和固体接触面的相关现象，教师展示图片：水滴在干净的水平玻璃板上和水滴在干净的水平塑料板上，引导学生观察、思考和总结：一种是有使接触面积扩大的趋势，一种是有使接触面积缩小的趋势，进而得出浸润与不浸润的概念。类比迁移：从微观层面解释浸润与不浸润的形成原因教师先提出附着层的概念，然后通过动画展示浸润的原因：固体分子的吸引力大于液体内部分子的吸引力，附着层内分子比液体内部密集（r<r0），附着层分子相互排斥；不浸润的原因：固体分子的吸引力小于液体内部分子的吸引力，附着层内分子比液体内部稀疏（r>r0），附着层分子相互吸引。归纳总结：通过几种现象总结浸润与不浸润的特点通过“水能浸润玻璃，却不能浸润石蜡和荷叶，水银不浸润玻璃，却能浸润铅块”总结浸润与不浸润的特点：与固体和液体的材料都有关。实验引入：观察现象得出毛细现象的概念教师展示实验图片：玻璃管插入水中、红墨水中、水银中，引导学生观察总结，得出毛细现象的概念：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象，叫做毛细现象。实验探究：了解毛细现象的特点教师向学生展示玻璃管插入水中和红墨水中的图片，播放玻璃管插入水银槽中的视频，引导学生归纳总结毛细现象的特点：1.浸润液体在毛细管内液面上升,高于管外；不浸润液体在毛细管内液面下降,低于管外；2.管越细，高度差越明显。理论分析：综合前面所学内容，了解毛细现象的产生原因教师结合教材上的图片，解释液体浸润管壁，液体边缘部分的表面张力使管中