《物理（医药卫生类）》教案 高职 6.5 液体的表面张力

教案名称：6.5液体的表面张力教学目标：1.了解液体的表面张力现象及其产生的原因，了解表面张力的方向,了解弯液面附加压强。了解浸润和不浸润现象及其产生的原因。（物理观念与应用）2.能通过实验探究液体表面张力现象，能从分子作用力的本质理解液体表面张力、浸润与不浸润现象发展物质观念，能用假设推理的方法推导液体的表面张力方向，掌握实验探究、假设推理等科学思维方法。（科学思维与创新）3．通过实验观察和理论探究，使学生能够深入理解液体表面张力的概念、原理及应用，培养其实验操作能力和问题解决能力。（科学探究与实践）4.液体的表面张力现象广泛应用于化工、农业、医学等领域,了解这些现象的应用原理和应用方法,发展科技传承、社会责任等核心索养，培养认真严谨的科学态度,增强安全意识,培养精益求精的工匠精神。（科学态度与责任）教学重点：了解热力学第一定律；了解人体的能量；教学难点：理解热力学第一定律的本质；能应用热力学第一定律和能量守恒定律解释医药卫生类的相关现象教学方法：讲授法、讨论法教学准备：多媒体材料：PPT课件，动画、案例视频。教学过程：一、导入新课：用牙签和橡皮块搭建一个正四面体，将正四面体浸入泡泡水中，片刻后拿出，就能够得到这样一个美丽的肥皂膜。你知道这个膜是怎么得到的吗？二、新课讲解：（一）液体的表面张力1.表面层液体表面有一层与气体接触的薄层。注：表面层与液体内部的微观结构不同。分子间的作用力跟分子间距离的关系问题。在液体内部，分子间平均距离小于平衡位置的距离，分子间的作用力表现为斥力；在表面层，分子比较稀疏，分子间距离大于平衡位置的距离，分子间的作用力表现为引力。2.表面张力设想在液体表面画一条直线MN，把液体表面分为1、2两部分，MN两侧的液体之间存在着一对与MN垂直、大小相等、方向相反的作用力。由于是任意画的，所以这种力在液体表面层内的各个方向上都存在，力的方向总是跟液面相切，且与分界面垂直。这种力使液体表面绷紧，称为液体的表面张力。3.如图(a)所示，将一根细棉线的两端系在金属丝框上，再把整个金属丝框放在皂液中，沾满皂液后取出，在框上形成一层薄薄的皂液膜。这时薄膜上的棉线是松弛的。用面巾纸一角轻触左侧皂液膜A面，A面皂液膜破裂，如图(b)所示，观察薄膜和棉线发生的变化。重复上面的实验，如果用面巾纸一角触破B面皂液膜，如图(c)所示，观察薄膜和棉线发生的变化。4.液体表面张力产生的原因：（1）表面液体比较稀疏，液体表面分子间作用力表现为引力；（2）液体表面分子间引力作用下，液体表面有收缩趋势。5.活动硬币漂浮在杯中装水，用镊子将硬币轻轻平放到水面，可以观察到硬币漂浮在水面上。用嘴吹气或者用手轻轻地触碰硬币，就会发现漂浮的硬币相继沉入杯底。（二）弯曲液面的附加压强弯曲液面由于表面张力的存在，表面周界上都有表面张力作用。由下图可知：当液面为平面时，表面张力的合力为零；当液面为凹面时，合力向上，指向液外；当液面为凸面时，合力向下，指向液内。因此，弯曲液面下的液体要比水平液面的液体多受一个力的作用，这个力产生的压强称为弯液面的附加压强，用PS表示．若用P0表示大气压强，则液体表面为凹弯面时，弯液面下的压强要比水平液面小，为P0－PS；表面为凸面时，弯曲液面下的压强要比平液面大，为P0＋PS．由此得出，弯液面产生的附加压强，方向总是指向弯曲液面曲率中心．经数学推导，弯液面附加压强的大小用公式表示为：P公式表明：弯液面附加压强的大小与液面的表面张力系数成正比，与弯液面的曲率半径成反比．（三）浸润与不浸润1.附着层液体和固体接触的薄层2.浸润与不浸润把一种液体润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象称为浸润；把一种液体不润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面的现象称为不浸润。下面通过实验观察浸润和不浸润现象。3.举例分析玻璃管中水的液面形状是凹液面，而玻璃管中装水银时，水银的液面是向上凸起的，有这样的差异是因为水能够浸润玻璃管而水银不能够浸润玻璃管三、课堂小结：知识梳理：表面层；液体的表面张力；弯曲液面的附加压强；浸润与不浸润。重点强调：强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置：1.下列说法正确的是()A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是由于水的浮力的缘故B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故2.将两个大小不同的肥皂泡相互连通时，（）A．大泡变小，小泡变大B．大泡变大，小泡变小C．大泡、小泡同时增大D．大泡．小泡同时减小3.水比沙的密度小，同样是刮大风，沙漠上会是漫天黄沙，而海