人教版(新教材)高中物理选择性必修3教学设计2：2 5液体教案

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE12.5液体〖教学目标〗（一）知识技能1、知道液体表面有收缩的趋势；了解液体表面张力的意义和方向。2、知道液体对固体有浸润和不浸润的特点，了解毛细现象。3、了解液晶的特点及应用。（二）过程与方法通过实验，观察液体的表面张力现象，解释表面张力产生的原因，交流讨论生活中表面张力现象的实例。（三）情感、态度与价值观通过对本节的学习，认识到物理学对人类生活的巨大贡献，培养热爱物理，热爱生活的情操。〖教学过程〗一．新课导入观察下列图片，思考现象产生的原因。二．新课学习1.液体的表面张力实验一：把一条细棉线的两端系在铁丝环上，要使棉线处于略为松弛的状态。然后将铁丝环浸入肥皂液里，再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜。这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化。现象：用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜后，另一半肥皂膜就会立即收缩把松弛的棉线绷紧，并且始终向着肥皂膜一侧收缩实验二：把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂水的薄膜，这时膜上的棉线圈是松弛的。用热针刺破棉线圈里的肥皂膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈有什么变化？现象：刺破棉线圈里的薄膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形。教师分析：液体与气体接触的表面层中的分子分布较内部稀疏（如图所示），分子间距大于分子力平衡时的距离r0(而液体内部分子间的距离可以认为等于r0，分子间相互作用的引力和斥力可认为相等)，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，各部分之间存在相互吸引的力，即表面张力。在表面张力的作用下液体表面形成一个“弹性薄膜”。表面张力的作用使得液体表面具有收缩的趋势，在体积相等的各种形状的物体中，球形物体的表面积是最小的，所以露珠、水银、失重状态下的水滴等等呈现球形。特别提醒：表面张力不是指个别分子间的相互引力，而是表面层中大量分子间的引力的宏观表现。凡液体与气体接触的表面都存在表面张力。2.浸润和不浸润（1）实验：两块方形洁净的玻璃片上各滴一滴水和一滴水银，观察两种液滴在玻璃片上的状态。再用洁净的玻璃片分别浸入盛有水和水银的烧杯内，玻璃片从水中取出时其上附着一层水，而玻璃片从水银中取出时玻璃片上不附着水银。（2）说明浸润和不浸润的定义液体与固体接触时，液体与固体的接触面扩大而相互附着的现象叫做浸润。如果接触面趋于缩小而不附着，则叫做不浸润。浸润和不浸润是发生在两种材料(液体与固体)之间的，与这两种物质的性质都有关系，不能单说哪一种材料浸润或不浸润。如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡；水银不能浸润玻璃，但能浸润锌。（4）浸润和不浸润的微观解释液体与固体接触处形成一个液体薄层，叫做附着层。附着层里的分子既受固体分子的吸引，又受到液体内部分子的吸引。如果受到固体分子的吸引力较弱，附着层的分子就比液体内部稀疏，在附着层里分子间吸引力较大，造成跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润。反之，如果附着层分子受固体分子吸引力相当强，附着层分子比液体内部更密集，附着层就出现液体相互推斥的力，造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势，形成浸润。3.毛细现象（1）实验:将几根内径不同的细玻璃管插入水中，观察实验现象。学生观察并讨论:管内水面比容器里的水面高，管的内径越小，管内水面越高。实验还表明把内径不同的细玻璃管插在汞中，管内汞面比容器里的汞面低，管的内径越小，管内汞面越低。（2）像这种浸润液体在细管内液面升高的现象和不浸润液体在细管内液面降低的现象，叫做毛细现象。（3）浸润液体与毛细管内壁接触时，液体表面弯曲，呈凹形。表面张力的收缩作用总是力图使凹形表面的面积缩小，形成向上的作用力，对液体产生向上的提拉作用。于是管内液体上升，直到表面张力向上的提拉作用与管内升高的液柱所受的重力达到平衡时，管内液体才停止上升，稳定在一定的高度。不浸润液体在毛细管里下降则是由于表面张力的收缩作用总是力图使凸形表面的面积减小，形成向下的作用力。使液体向下运动而导致的。（4）毛巾吸水、砖块吸水、灯芯吸油，都是这个原因。土壤中有许多毛细管，容易将地下水吸上来，有时为了防止水分蒸发，就将地表面的土锄松，以破坏过多的毛细管。毛细现象在生理中有很大的作用，因为植物与动物的大部分组织，都是以各种各样的细微管道连通起来的。4.液晶液晶：介于固态和液态之间的一种物质状态。液晶的特点①液晶具有液体的流动性.②液晶具有光学、电学等方面的各向异性.③液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质.如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等都能改变液晶的光学性质.④天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的.液晶的用途：液晶可用作显示元件，在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用课堂练习1．如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成a、b两部分．若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个()图3〖答案〗D2．(多选)关于浸润和不浸润现象，下列说法中正确的是()A．水银是浸润液体，水是不浸润液体B．在内径小的容器里，如果液体能浸润容器壁，则液面成凹形，且液体在容器内上升C．如果固体分子对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象D．在人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以一个固定着的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中液体一定会沿器壁流散〖答案〗BD3．用内径很小的玻璃管做成的