2024-2025學(xué)年高中物理第二章固體液體和氣體第5節(jié)液體的表面張力教案1粵教版選修3-3

PAGE6-液體的表面張力【教學(xué)目標(biāo)】一、學(xué)問與技能1．通過試驗，視察液體的表面張力現(xiàn)象.2．說明表面張力產(chǎn)生的緣由.3．溝通探討日常生活中表面張力現(xiàn)象的實例.二、過程與方法（1）視察液面呈現(xiàn)的現(xiàn)象、大膽預(yù)料，參加試驗探究活動，增加學(xué)生之間的溝通和合作。（2）通過探討和理論分析，學(xué)習(xí)從物質(zhì)的分子間作用力說明宏觀現(xiàn)象的方法。（3）通過對日常生活中表面張力現(xiàn)象的探討與溝通，體會物理學(xué)問在實際生活中的應(yīng)用.三、情感看法與價值觀物理來源于生活，又服務(wù)于生活，通過本節(jié)的教學(xué)活動，讓學(xué)生享受物理學(xué)的樂趣，培育學(xué)生學(xué)習(xí)物理的愛好.【教學(xué)重點、難點】1．重點：讓學(xué)生了解液體表面張力現(xiàn)象實例，及其產(chǎn)生緣由.2．難點：是理解液體表面張力的微觀說明.【教學(xué)策略】自主學(xué)習(xí)、合作探究：讓學(xué)生通過試驗探究，視察并敘述試驗現(xiàn)象，從現(xiàn)象入手，作出定性分析，并運用分子動理論學(xué)問進(jìn)行解析，并通過對日常生活中表面張力現(xiàn)象進(jìn)行探討溝通，豐富學(xué)生感性相識?！窘虒W(xué)過程】學(xué)問回顧：復(fù)習(xí)回顧分子間相互作用力及其特點復(fù)習(xí)分子勢能與分子間距離的關(guān)系。FFF斥F引r00rF分引入：讓學(xué)生演示用不同形態(tài)的泡泡棒吹泡泡，視察吹出泡泡的形態(tài)，并提出問題：為什么用不同形態(tài)的泡泡棒吹出來的泡泡都是球形？我們前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了液體的基本性質(zhì)，這節(jié)課進(jìn)一步探究液體的其他性質(zhì)。新課教學(xué)：一、試驗探究：探究液體的表面性質(zhì)（課本P35，試驗與探究）1、學(xué)生分組試驗：（1）將兩端系有紅棉線的鐵環(huán)放入肥皂水中，拿出后，使鐵環(huán)上布滿肥皂，刺破一側(cè)的肥皂膜，細(xì)致視察另一側(cè)肥皂膜和棉線的改變狀況。（2）將系有紅棉線圈的鐵環(huán)放入肥皂水中，拿出后，使鐵環(huán)上布滿肥皂膜，刺破中間線圈的肥皂膜，細(xì)致視察剩余液面及棉線圈的改變狀況。（3）在課本上畫出薄膜的改變狀況，并總結(jié)液體表面的性質(zhì)。2、學(xué)生小組合作演示試驗，并得到試驗結(jié)論3、總結(jié)試驗現(xiàn)象：刺破棉線左邊的薄膜，右側(cè)的薄膜收縮,使棉線向右彎成圓弧;刺破棉線右側(cè)的薄膜，左側(cè)的薄膜收縮,使棉線向左彎成圓弧。刺破中間線圈的肥皂膜，此時棉線圈成圓形。試驗結(jié)論：液體的表面有收縮的趨勢，且收縮到使液面表面積最小。（為什么？）表面層氣體表面層氣體液體1、分子相互作用角度引入液體與氣體接觸存在表面層，由于液體蒸發(fā)作用表面層液體分子間距比液體內(nèi)部大。（液體內(nèi)部分子間的距離可以認(rèn)為等于r0）所以分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，從而使液體表面像一塊張緊了的膜，這就是表面張力。三、相識液體表面張力1、定義：液體表面各部分之間相互吸引的力叫做表面張力2、產(chǎn)生：液體表面層分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力，宏觀表現(xiàn)為液體表面張力3、作用效果：使液體表面有收縮到最小的趨勢4、方向：表面張力的方向和液面相切,垂直于液面上的各條分界線,如圖所示.5、大小：表面張力的大小除了跟邊界線長度有關(guān)外,還跟液體的種類、溫度有關(guān).即時訓(xùn)練：1、如下圖所示,布滿了肥皂膜的金屬框架上有一段質(zhì)量不計的棉紗,現(xiàn)將金屬框架下部分的肥皂膜刺破,則棉紗將為下圖中的()2、液體表面張力產(chǎn)生的緣由是()A．在液體的表面層，分子間距大，分子之間斥力消逝，只有引力B．由于氣體分子對表面層液體分子的吸引C．在液體的表面層里，由于分子間距比液體內(nèi)部大，分子間引力占優(yōu)勢D．由于受到指向液外的斥力的作用除了應(yīng)用分子間相互作用力外，我們還可以從能量的角度來解析液面的收縮效應(yīng)：6、從能量角度解析液面收縮：液體表面層分子距離比內(nèi)部距離（r0）更大，所以液體表面層比液體內(nèi)部具有更大的勢能，當(dāng)液體表面增大時，表面層的勢能就要增大，反之則削減。因為勢能總有削減的傾向，因此液體表面就有收縮的趨勢。四、現(xiàn)象解析1、解決課前問題：為什么吹出來的泡泡都是球形？學(xué)生回答，液體表面有收縮到表面積最小的趨勢，對于吹入體積肯定的氣體而言，幾何球體的表面積最小，所以無論什么形態(tài)的泡泡棒，吹出的泡泡都是球形。2、荷葉上的露珠，有什么特點？學(xué)生回答，由于存在液體表面張力的原因，體積較少的露珠呈球形，而體積較大的露珠，由于受到較大的重力，所以呈橢球形。3、池塘中的水黽能在水面運動而不沉下去？由于液體表面分子相互吸引，存在表面張力，使得液體的表面就像一張彈性膜，類比生活中的蹦床，當(dāng)水黽立在液面上，由于它的腿部有防水的油質(zhì)細(xì)毛，液面這張“彈性膜”就會把它托住，支撐水黽不掉下去。為了使同學(xué)們對液面這張“彈性膜”有更直觀的了解，下面我們來觀看一個利用高速鏡頭拍下的一個視頻：（視頻觀看）五、生活應(yīng)用：液體表面張力在日常生活中有很多應(yīng)用，比如防水沖鋒衣等課堂訓(xùn)練1、下列說法正確的是（）A、表面張力就是分子力B、水面托起縫衣針是由于縫衣針受到液體表面張力的作用C、木塊浮在水面上是由于液體表面張力的原因D、液體表面像是張緊的橡皮膜具有收縮的趨勢留意區(qū)分：表面張力、彈力、浮力的差異（1）表面張力僅是產(chǎn)生向上彈力的緣由，是表面要復(fù)原形變引起的，表面張力不是向上的力，是液體表面各部分相互吸引的力。（2）表面張力只發(fā)生在液面，而浮力是由于浸入液體中的物體上、下表面的壓強(qiáng)差產(chǎn)生的，只有浸入液體中的物體，才受到液體的浮力。2.下列說法正確的是（）A.小昆蟲能在水面自由往來而不陷入水中，是液體表面張力在起作用B.小木塊能夠負(fù)載水面上，是液體表面張力和重力平衡的結(jié)果C.縫衣針浮在水面上不下沉，是重力和水的浮力平衡的結(jié)果D.噴泉噴射到空中的水形成一個個球形的小水珠，是表面張力作用的結(jié)果3.下列現(xiàn)象中,由表面張力引起的現(xiàn)象是()A.酒精和水混合后體積減小B.水銀溫度計中的水銀柱的升或降C.荷葉上的水珠呈球形D.游泳時,當(dāng)頭發(fā)浸泡在水中時呈散開狀,露出水面后頭發(fā)聚集到一起4、網(wǎng)孔較小的篩子里盛有少量的水時，水不會從網(wǎng)孔中流出．試說明這一現(xiàn)象．小結(jié)：液體表面的