2024-2025学年高中物理第二章固体液体和气体第5节液体的表面张力教案1粤教版选修3-3

PAGE6-液体的表面张力【教学目标】一、学问与技能1．通过试验，视察液体的表面张力现象.2．说明表面张力产生的缘由.3．沟通探讨日常生活中表面张力现象的实例.二、过程与方法（1）视察液面呈现的现象、大胆预料，参加试验探究活动，增加学生之间的沟通和合作。（2）通过探讨和理论分析，学习从物质的分子间作用力说明宏观现象的方法。（3）通过对日常生活中表面张力现象的探讨与沟通，体会物理学问在实际生活中的应用.三、情感看法与价值观物理来源于生活，又服务于生活，通过本节的教学活动，让学生享受物理学的乐趣，培育学生学习物理的爱好.【教学重点、难点】1．重点：让学生了解液体表面张力现象实例，及其产生缘由.2．难点：是理解液体表面张力的微观说明.【教学策略】自主学习、合作探究：让学生通过试验探究，视察并叙述试验现象，从现象入手，作出定性分析，并运用分子动理论学问进行解析，并通过对日常生活中表面张力现象进行探讨沟通，丰富学生感性相识。【教学过程】学问回顾：复习回顾分子间相互作用力及其特点复习分子势能与分子间距离的关系。FFF斥F引r00rF分引入：让学生演示用不同形态的泡泡棒吹泡泡，视察吹出泡泡的形态，并提出问题：为什么用不同形态的泡泡棒吹出来的泡泡都是球形？我们前面已经学习了液体的基本性质，这节课进一步探究液体的其他性质。新课教学：一、试验探究：探究液体的表面性质（课本P35，试验与探究）1、学生分组试验：（1）将两端系有红棉线的铁环放入肥皂水中，拿出后，使铁环上布满肥皂，刺破一侧的肥皂膜，细致视察另一侧肥皂膜和棉线的改变状况。（2）将系有红棉线圈的铁环放入肥皂水中，拿出后，使铁环上布满肥皂膜，刺破中间线圈的肥皂膜，细致视察剩余液面及棉线圈的改变状况。（3）在课本上画出薄膜的改变状况，并总结液体表面的性质。2、学生小组合作演示试验，并得到试验结论3、总结试验现象：刺破棉线左边的薄膜，右侧的薄膜收缩,使棉线向右弯成圆弧;刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜收缩,使棉线向左弯成圆弧。刺破中间线圈的肥皂膜，此时棉线圈成圆形。试验结论：液体的表面有收缩的趋势，且收缩到使液面表面积最小。（为什么？）表面层气体表面层气体液体1、分子相互作用角度引入液体与气体接触存在表面层，由于液体蒸发作用表面层液体分子间距比液体内部大。（液体内部分子间的距离可以认为等于r0）所以分子间的相互作用力表现为引力，从而使液体表面像一块张紧了的膜，这就是表面张力。三、相识液体表面张力1、定义：液体表面各部分之间相互吸引的力叫做表面张力2、产生：液体表面层分子间距较大，分子力表现为引力，宏观表现为液体表面张力3、作用效果：使液体表面有收缩到最小的趋势4、方向：表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线,如图所示.5、大小：表面张力的大小除了跟边界线长度有关外,还跟液体的种类、温度有关.即时训练：1、如下图所示,布满了肥皂膜的金属框架上有一段质量不计的棉纱,现将金属框架下部分的肥皂膜刺破,则棉纱将为下图中的()2、液体表面张力产生的缘由是()A．在液体的表面层，分子间距大，分子之间斥力消逝，只有引力B．由于气体分子对表面层液体分子的吸引C．在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部大，分子间引力占优势D．由于受到指向液外的斥力的作用除了应用分子间相互作用力外，我们还可以从能量的角度来解析液面的收缩效应：6、从能量角度解析液面收缩：液体表面层分子距离比内部距离（r0）更大，所以液体表面层比液体内部具有更大的势能，当液体表面增大时，表面层的势能就要增大，反之则削减。因为势能总有削减的倾向，因此液体表面就有收缩的趋势。四、现象解析1、解决课前问题：为什么吹出来的泡泡都是球形？学生回答，液体表面有收缩到表面积最小的趋势，对于吹入体积肯定的气体而言，几何球体的表面积最小，所以无论什么形态的泡泡棒，吹出的泡泡都是球形。2、荷叶上的露珠，有什么特点？学生回答，由于存在液体表面张力的原因，体积较少的露珠呈球形，而体积较大的露珠，由于受到较大的重力，所以呈椭球形。3、池塘中的水黾能在水面运动而不沉下去？由于液体表面分子相互吸引，存在表面张力，使得液体的表面就像一张弹性膜，类比生活中的蹦床，当水黾立在液面上，由于它的腿部有防水的油质细毛，液面这张“弹性膜”就会把它托住，支撑水黾不掉下去。为了使同学们对液面这张“弹性膜”有更直观的了解，下面我们来观看一个利用高速镜头拍下的一个视频：（视频观看）五、生活应用：液体表面张力在日常生活中有很多应用，比如防水冲锋衣等课堂训练1、下列说法正确的是（）A、表面张力就是分子力B、水面托起缝衣针是由于缝衣针受到液体表面张力的作用C、木块浮在水面上是由于液体表面张力的原因D、液体表面像是张紧的橡皮膜具有收缩的趋势留意区分：表面张力、弹力、浮力的差异（1）表面张力仅是产生向上弹力的缘由，是表面要复原形变引起的，表面张力不是向上的力，是液体表面各部分相互吸引的力。（2）表面张力只发生在液面，而浮力是由于浸入液体中的物体上、下表面的压强差产生的，只有浸入液体中的物体，才受到液体的浮力。2.下列说法正确的是（）A.小昆虫能在水面自由往来而不陷入水中，是液体表面张力在起作用B.小木块能够负载水面上，是液体表面张力和重力平衡的结果C.缝衣针浮在水面上不下沉，是重力和水的浮力平衡的结果D.喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠，是表面张力作用的结果3.下列现象中,由表面张力引起的现象是()A.酒精和水混合后体积减小B.水银温度计中的水银柱的升或降C.荷叶上的水珠呈球形D.游泳时,当头发浸泡在水中时呈散开状,露出水面后头发聚集到一起4、网孔较小的筛子里盛有少量的水时，水不会从网孔中流出．试说明这一现象．小结：液体表面的