液體的表面張力 教學(xué)設(shè)計(jì)——鄭清華——揚(yáng)州大學(xué)

“液體的表面張力”教學(xué)設(shè)計(jì) 揚(yáng)州大學(xué) 鄭清華 整體設(shè)計(jì)思路: 首先通過(guò)觀察活動(dòng)，引出課題及液體表面張力的概念；接著用實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)表面張力的方向；進(jìn)一步理論分析，讓學(xué)生掌握其產(chǎn)生的原因；通過(guò)小組討論來(lái)鞏固知識(shí)，幫助學(xué)生理清概念；最后進(jìn)行知識(shí)拓展加深和豐富液體表面張力的知識(shí)。 課題 “液體的表面張力” 人教版 高中物理選修3-3 第九章 第二節(jié) 教學(xué)目標(biāo)： 1． 知識(shí)與技能 （1）認(rèn)識(shí)與液體表面張力有關(guān)的現(xiàn)象 （2）掌握液體表面張力產(chǎn)生的原因和方向 （3）了解不同液體其表面張力的大小存在差異 （4）培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力和歸納總結(jié)能力 2． 過(guò)程與方法 （1）觀察液面呈現(xiàn)的現(xiàn)象、大膽預(yù)測(cè)，參與實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，增加學(xué)生之間的交流和合作。 （2）通過(guò)討論和理論分析，學(xué)習(xí)從物質(zhì)的分子間作用力解釋宏觀現(xiàn)象的方法。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 （1）培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和敢于攀登科學(xué)高峰的精神 （2）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) （3）培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索、善于分析的科學(xué)態(tài)度 （4）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的熱情 重點(diǎn) 液體表面張力產(chǎn)生的原因 難點(diǎn) 液體表面張力的方向的判斷 教學(xué)器具 多媒體設(shè)備 玻璃杯 清水 縫衣針 肥皂水 金屬環(huán) 棉線 平板玻璃 滴管 紅墨水 酒精 教法學(xué)法 教法：?jiǎn)栴}引導(dǎo)法、活動(dòng)探究法 學(xué)法：觀察分析法、分組討論法、實(shí)驗(yàn)探究法 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 備注 一、創(chuàng)設(shè)情境 導(dǎo)入新課 師: 1、今年，神十飛天，宇航員還在太空進(jìn)行授課 思考：為什么水膜可以來(lái)回晃動(dòng)而不破裂？ 2、觀看圖片，思考為什么蜥蜴能在水上行走，蛛網(wǎng)上的水珠為什么是球形？ 可見(jiàn)，液體表面就是一層有彈性的膜。 提問(wèn)：為什么液體表面會(huì)形成一張有彈性的膜? 形成有彈性的膜時(shí)，液面繃緊，這里使液面繃緊的力就是液體的表面張力。 觀看 學(xué)生：水面有層有彈性的膜對(duì)蜥蜴起支撐作用，雨后蛛網(wǎng)上的這些水滴表面也是一層有彈性的膜。 用神十太空授課的視頻創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 通過(guò)觀察短片和圖片逐步引出本節(jié)課的主題－液體的表面張力 二、實(shí)驗(yàn)探究 感知規(guī)律 液體表面張力的方向 實(shí)驗(yàn)一：縫衣針漂浮水面 師：我這里有縫衣針和燒杯，燒杯里面裝了水，親以為同學(xué)上來(lái)試試將縫衣針?lè)旁谒妗? 師：縫衣針為什么可以漂浮在水面上 思考：縫衣針受到液面給它的哪些力？其中張力的方向是否就是向上的呢？ 實(shí)驗(yàn)二：肥皂膜與棉線實(shí)驗(yàn) 師：下面我們來(lái)做第三個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證一下你們的想法。 指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)： 把系有棉線的圓環(huán)放入肥皂水中，拿出時(shí)，圓環(huán)上布滿一層肥皂膜。刺破一側(cè)肥皂膜，觀察另一側(cè)肥皂膜和棉線的變化。 師：棉線為什么會(huì)向一側(cè)彎成弧形呢？是否有力的作用嗎？其方向又是否能確定？ 總結(jié)：該實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)液體表面存在張力，且方向平行于液面。 三、理論分析 總結(jié)規(guī)律 液體表面張力產(chǎn)生的原因 1、師：那么液體的表面為什么存在張力呢？ 引導(dǎo)學(xué)生觀察液體表面的微觀圖： 汽 表面層 液體 師：與在液體和氣體中比較，液體分子在表面層的分布有什么特點(diǎn)？ 師：上一章已經(jīng)學(xué)過(guò)，分子間的距離大于某一數(shù)值時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力；小于時(shí)表現(xiàn)為斥力；等于時(shí)分子力為零。 那么從這幅圖中來(lái)看，表面層分子間主要表現(xiàn)為什么力呢? 2、師：這個(gè)相互吸引的分子間作用力怎么體現(xiàn)為液體表面張力呢？ ① ② 設(shè)在液體表面設(shè)想一條任意的直線，線兩側(cè)的液體之間的作用是引力，這就是液體的表面張力。它的方向垂直于所設(shè)想的直線。 正是由于液面分子間這種相互吸引，才使得液體表面存在引力，使液面收縮。 四、 小組討論 鞏固新知 1、蛛網(wǎng)上的水珠為什么是球形？ 師：補(bǔ)充——并使其收縮到最小。 2、實(shí)驗(yàn)探究二中，彎成弧形的棉線所受張力的方向怎樣? 3、實(shí)驗(yàn)探究一中，液面對(duì)縫衣針的作用是否就是液體的表面張力？ 師： 強(qiáng)調(diào)——表面張力的作用是使液體表面形成一層薄膜，液面對(duì)回形針的作用其實(shí)是這層膜對(duì)它有作用。 五、 分析實(shí)例 拓展知識(shí) 不同液體表面張力的大小存在差異 觀看演示實(shí)驗(yàn) 師：同學(xué)們仔細(xì)觀察把酒精滴入玻璃板的紅墨水上，液面發(fā)生了什么變化？ 反過(guò)來(lái)滴時(shí)，液面的變化情況有是怎樣的? 你們能得到什么結(jié)論？ 學(xué)生:液面對(duì)縫衣針有力的作用。 學(xué)生只思考，不要求回答。 學(xué)生：另一側(cè)肥皂膜收縮，棉線向該側(cè)彎成弧形。 學(xué)生互相交流、分析、回答 學(xué)生：表面層內(nèi)分子比較稀疏。 學(xué)生：表面層內(nèi)分子間作用主要表現(xiàn)為相互吸引。 通過(guò)小組討論得到： 學(xué)生:表面張力會(huì)使液面收縮。 學(xué)生動(dòng)手作圖分析： 學(xué)生回答：不是。 學(xué)生自己總結(jié)。 學(xué)生:酒精迅速散開(kāi)。 學(xué)生:反過(guò)來(lái)時(shí)，紅墨水收縮。 學(xué)生：這兩種液體的表面張力大小不一樣，紅墨水會(huì)把酒精拉開(kāi)。 引起學(xué)生對(duì)表面張力方向的思考 幫助學(xué)生正確理解表面張力的方向， 讓學(xué)生通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論，加深對(duì)知識(shí)的理解 讓學(xué)生進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)到張力的方向是平行于液面的 引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的分子間間距和作用力的關(guān)系，來(lái)逐步分析解釋物理宏觀現(xiàn)象 通過(guò)討論回顧和解釋前面實(shí)驗(yàn)留下的問(wèn)題，幫助學(xué)生理清概念。 通過(guò)知識(shí)拓展，豐富和加深學(xué)生對(duì)液體表面張力的認(rèn)識(shí)。 作業(yè)： 完成書(shū)本后的習(xí)題——第49頁(yè)，1、2、3； 預(yù)習(xí)下面的“浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)”的內(nèi)容。 小結(jié) 本節(jié)課，我們利用五個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)（觀察活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)、理論分析活動(dòng)、小組討論活動(dòng)、知識(shí)拓展）來(lái)進(jìn)行對(duì)液體表面張力的學(xué)習(xí)，幫助同學(xué)們掌握表面張力產(chǎn)生的原因及方向，了解不同液體表面張力的大小存在差異。 時(shí)間分配 新課引入：觀察活動(dòng)(3分鐘) 新課教學(xué)：實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)：實(shí)驗(yàn)一 (3分鐘) 實(shí)驗(yàn)二（4分鐘） 理論分析活動(dòng)(15分鐘) 小組討論活動(dòng)（13分鐘） 知識(shí)拓展（6分鐘） 布置作業(yè)：（1分鐘） 教學(xué)后記 - 6 -