高中物理人教版3第九章固體液體和物態(tài)變化2液體 液體哈爾濱師范大學(xué)

全國(guó)第六屆研究生物理教學(xué)技能展評(píng)全國(guó)第六屆研究生物理教學(xué)技能展評(píng)《液體》教學(xué)設(shè)計(jì)參賽選手：2023年7月《液體》教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目液體參賽學(xué)校哈爾濱師范大學(xué)參賽選手指導(dǎo)教師設(shè)計(jì)理念（1）《高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程理念和課程目標(biāo)。（2）步魯納的“發(fā)現(xiàn)式”教學(xué)模式與杜威的“從做中學(xué)”教學(xué)模式教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能（1）理解液體表面張力的概念。（2）了解表面張力產(chǎn)生的原因。（3）能夠解釋日常生活中表面張力現(xiàn)象。（4）了解液晶性質(zhì)及應(yīng)用。過(guò)程與方法（1）經(jīng)歷液體表面性質(zhì)的探究，體會(huì)科學(xué)探究的方法。（2）通過(guò)類比法，感知物理化抽象為具體的魅力。情感態(tài)度與價(jià)值觀（1）增強(qiáng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)的科學(xué)意識(shí)。（2）領(lǐng)略科學(xué)奧妙，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)的求知欲教學(xué)重點(diǎn)（1）理解液體表面張力的概念（2）會(huì)應(yīng)用液體表面張力解釋相關(guān)現(xiàn)象教學(xué)難點(diǎn)液體表面張力產(chǎn)生的原因教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)法、類比法相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)探究模式教具學(xué)具矩形金屬框、肥皂水、環(huán)形水槽、方盤、金屬圈、玻璃表面皿、紅色墨水、水銀、滴管、玻璃棒、濾紙條、PPT課件。教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境引入新課新課講授（1）魔術(shù)共賞：在環(huán)形水槽內(nèi)注滿了肥皂液，將浸沒其中的金屬圈迅速拉起，上方會(huì)形成巨大的肥皂泡，瞬間給狗狗安了個(gè)家，空中也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)超級(jí)肥皂泡。發(fā)問(wèn)設(shè)疑：狗狗的家上半部分與空中出現(xiàn)肥皂泡為什么都會(huì)與球體有關(guān)呢？（2）情境創(chuàng)設(shè)：不會(huì)游泳的水黽為什么能在水面上自由的奔跑？啟發(fā)思考：引出本節(jié)課研究的對(duì)象——液體的表面層一、液體的表面張力（1）建立液體表面張力的概念通過(guò)自制教具，學(xué)生分組探究。自制教具為矩形線框，在它中間帶有一個(gè)可以自由滑動(dòng)的吸管，將其浸在肥皂液中，上面會(huì)附著了一層液膜，相當(dāng)于取出了一層液體的表面層。當(dāng)刺破一側(cè)液膜時(shí)，吸管瞬間運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明了吸管一定受到了力的作用，將吸管拉過(guò)來(lái)，可以看只有一側(cè)有液膜，另一側(cè)沒有液膜，松開手，吸管又動(dòng)了，將這一側(cè)的液膜也刺破，吸管又恢復(fù)了原來(lái)靜止的狀態(tài)，說(shuō)明剛剛吸管一定是受到了液膜給它的一個(gè)力的作用，這個(gè)力我們就叫做液體的表面張力。（2）理解液體表面張力性質(zhì)當(dāng)刺破吸管一側(cè)液膜時(shí)，另一側(cè)液膜它的面積會(huì)縮小，而且是縮小到面積最小的程度。因此，液體的表面張力具有使液體表面收縮到最小趨勢(shì)的作用效果。加深對(duì)表面張力的理解篩網(wǎng)盛水實(shí)驗(yàn)：一個(gè)透明的玻璃杯，杯底粘了一層濾網(wǎng)，向杯中倒入一定量的清水，用一張透明的塑料片蓋在杯口，然后將水杯倒置過(guò)來(lái)。如果塑料片撤下將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？大部分的水并沒有流出來(lái)；晃動(dòng)水杯，有少量的水流出；傾斜玻璃杯呢？清水全部流出。通過(guò)出乎意料的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生對(duì)液體表面受力分析的欲望，從而加深對(duì)表面張力的理解。分析表面張力產(chǎn)生的原因①觀察：觀察液體分子分布特點(diǎn)，在液體的表面層中，液體分子間距r0<r<10r0之間。②對(duì)比：對(duì)比分子間作用力的變化規(guī)律可知，液體表面層中的分子之間的作用力為引力。=3\*GB3③通過(guò)自制教具，微觀模擬：以直觀的視覺效果，說(shuō)明了液體表面層中分子之間的作用力為引力，并解釋了之前肥皂沫收縮的原因，進(jìn)而理解表面張力產(chǎn)生的微觀原因。解密生活①球體的秘密：解釋魔術(shù)中的狗狗之家、生活中的肥皂泡、太空中的水球都與球形有關(guān)的原因。展示神舟十號(hào)中太空水膜與太空水球，使學(xué)生深刻感受表面張力的作用效果。②水黽漂浮之謎：并用銅片漂浮實(shí)驗(yàn)?zāi)M自然界中水黽，進(jìn)而讓學(xué)生體會(huì)到物理就在身邊。=3\*GB3③生活中的表面張力：刷牙的時(shí)候，牙膏在表面張力的作用下移動(dòng)到牙齒的每個(gè)部位，保護(hù)了牙齒健康。毫毛松散的毛筆浸入水中，然后提起，毫毛在水的表面張力作用下在筆尖處聚成一點(diǎn)。工業(yè)上也用表面張力做焊接工作。二、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象將水與水銀滴在兩個(gè)相同的表面皿上，然后將表面皿慢慢抬起呈一定角度。讓學(xué)生說(shuō)出現(xiàn)象，由此引出：一種液體會(huì)潤(rùn)濕某種固體并附著在某種固體的表面上，這種現(xiàn)象叫做浸潤(rùn)；一種液體不會(huì)潤(rùn)濕某種固體，也就不會(huì)附著在這種固體的表面，這種現(xiàn)象叫做不浸潤(rùn)。浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)與液體和固體接觸面的力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，接觸位置形成的液體薄層稱之為附著層，附著層內(nèi)分子間距小于r0時(shí)，分子間作用力為斥力，附著層有擴(kuò)展趨勢(shì)——浸潤(rùn)；反之，附著層內(nèi)分子間距大于r0時(shí)，分子間作用力為引力，附著層有收縮趨勢(shì)——不浸潤(rùn)。三、毛細(xì)現(xiàn)象浸潤(rùn)液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象，稱為毛細(xì)現(xiàn)象。為學(xué)生分組發(fā)放濾紙條、表面皿、紅墨水，觀察紅色墨水在濾紙條中上升的現(xiàn)象。舉例說(shuō)明毛細(xì)現(xiàn)象：用毛巾吸水、農(nóng)耕時(shí)節(jié)將地面的土壤鋤松破壞土壤里的毛細(xì)管以保持水分、植物莖中用來(lái)輸運(yùn)水分的篩管等，鼓勵(lì)學(xué)生舉出更多生活中的相關(guān)實(shí)例并討論。液晶課前將班級(jí)同學(xué)分成三組，并分配任務(wù)：分別搜集液晶的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展及應(yīng)用方面的資料，準(zhǔn)備三分鐘的演講。課上隨機(jī)從三個(gè)小組中分別選出一名代表上臺(tái)各從一個(gè)方面介紹液晶。教師補(bǔ)充講解液晶的微觀結(jié)構(gòu)，最后總結(jié)：從理論的發(fā)展到高技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月，這中間凝聚著無(wú)數(shù)科學(xué)工作者的辛勞。物理學(xué)科對(duì)人類生產(chǎn)、生活的貢獻(xiàn)是巨大的，推動(dòng)物理學(xué)向前發(fā)展的前輩們是值得尊敬的。用新奇的狗狗安家實(shí)驗(yàn)第一時(shí)間抓住學(xué)生的注意力，達(dá)到了寓教于樂(lè)的教學(xué)目的。利用自然界的水黽創(chuàng)設(shè)情境，引入新課，進(jìn)而從生活走向物理。通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以親眼看到，親身體驗(yàn)到表面張力的存在，進(jìn)而建立概念，理解性質(zhì)。同時(shí)，小組合作的方式，也讓學(xué)生達(dá)到了互幫互助，共同進(jìn)步的教學(xué)目的。這部分總體也體現(xiàn)了以學(xué)生為主的教育思想，并突出教學(xué)重點(diǎn)。創(chuàng)新的矩形線框更易于學(xué)生理解液體的表面張力具有使液體表面收縮到最小趨勢(shì)的性質(zhì)。通過(guò)這一不可思議的現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生對(duì)液體表面受力分析的欲望，真正的達(dá)到了變教為誘的教學(xué)目的。從而加深對(duì)表面張力的理解。借助自制教具，微觀模擬，以直觀的視覺效果，說(shuō)明之前肥皂沫收縮的原因，進(jìn)而將微觀原因與宏觀現(xiàn)象有機(jī)的結(jié)合在一起。達(dá)到了化抽象為具體的教學(xué)目的。真正的做到了讓學(xué)生知其然，必知其所以然，進(jìn)而順利的攻克教學(xué)難點(diǎn)。解密生活這一環(huán)節(jié)，目的在于讓學(xué)生做到活學(xué)活用，從而感受物理，提高認(rèn)識(shí)，至此，液體表面張力這部分的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的教育理念。在浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)及毛細(xì)現(xiàn)象中，設(shè)置幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生注意觀察現(xiàn)象并嘗試用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋，學(xué)生就能從原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用中學(xué)會(huì)新知識(shí)毛細(xì)現(xiàn)象在生活中是廣泛存在的，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行毛細(xì)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生列舉更多的實(shí)例，學(xué)生養(yǎng)成觀察生活的好習(xí)慣，并且學(xué)以致用。鍛煉學(xué)生搜集資料、整合資料的能力，使學(xué)生在充分做好準(zhǔn)備后，積極踴躍的展示自我。反饋練習(xí)在水的表面輕輕的放置一枚硬幣，硬幣會(huì)漂浮在水面上，試解釋現(xiàn)象。檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力課堂小結(jié)