《物理（醫(yī)藥衛(wèi)生類）》教案 高職 第6章 氣體與液體

教案名稱：6.1氣體的狀態(tài)參量教學(xué)目標：1.理解描述氣體的三個狀態(tài)參量體積、壓強、溫度的概念。了解氣體壓強和溫度都是大量氣體分子永不停息地做無規(guī)則熱運動的結(jié)果。（物理觀念與應(yīng)用）2．通過對氣體狀態(tài)參量的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，為后續(xù)氣體性質(zhì)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.了解氣體壓強的測量方法，了解正壓和負壓在醫(yī)藥衛(wèi)生中應(yīng)用。培養(yǎng)實驗觀察操作技能、技術(shù)運用.探究設(shè)計等核心素養(yǎng)。（科學(xué)實踐與探究）4.了解氣體狀態(tài)參量在醫(yī)藥衛(wèi)生及生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，激發(fā)愛國熱情.培養(yǎng)科技傳承和社會責(zé)任等核心家養(yǎng)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點：氣體的三個狀態(tài)參量：體積、壓強和溫度。教學(xué)難點：壓強的理解及其計算；教學(xué)方法：講授法、討論法教學(xué)準備：多媒體材料：PPT課件，動畫、案例視頻。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：情景創(chuàng)設(shè)：我們知道，氣體是由大量的分子組成的，沒有固定的形狀和體積，那么我們?nèi)绾稳ッ枋鰵怏w的狀態(tài)呢？活動：布朗運動英國植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在液體里的花粉微粒時，發(fā)現(xiàn)它們不停地做無規(guī)則的運動，這種運動后來被稱為布朗運動。大量的實驗表明，懸浮在液體中的各種足夠小的微粒都在不停地做無規(guī)則的運動，而且液體的溫度越高，微粒運動得越劇烈，布朗運動越明顯。二、新課講解：（一）體積1.活動：使用PPT觀察布朗運動。2.體積：氣體的體積是指其分子做無規(guī)則運動所能占據(jù)的空間范圍。對于密閉的容器，氣體的體積一般就等于容器的容積。注：（1）體積用V表示，在國際單位制（SI制）中，體積的單位為立方米（m3）（2）1m3=103dm3=106cm3（二）壓強1.活動：使用PPT模擬氣體壓強產(chǎn)生的機理。2.壓強：單位面積上受到的壓力叫壓強注：（1）壓強用P表示，在國際單位制中，壓強的單位為帕斯卡（Pa）（2）1atm=1.01×105Pa=76cmHg（3）壓強分為絕對壓強和相對壓強3例題：如圖所示的U形管一端開口一端封閉，管中裝有水銀。已知大氣壓強為76cmHg，兩管水銀面高度差h為8cm。問被封的空氣柱的壓強是多少？（三）溫度1.溫度：描述物體冷熱程度的物理量。注：（1）溫標：溫標是溫度的數(shù)值表示法，常用的溫標有攝氏溫標和熱力學(xué)溫標兩種。熱力學(xué)溫標又叫開氏溫標。用這種溫標所確定的溫度稱為熱力學(xué)溫度。通常用T表示，單位為開爾文（K），－273.15℃為零K，每1K等于1℃。熱力學(xué)溫標與攝氏溫標的關(guān)系為：熱力學(xué)溫度的零度即0K（或-273.15℃）叫絕對零度，它是不可能達到的低溫極限。（2）了解自然界中一些過程的特征溫度。（四）平衡狀態(tài)1、定義：氣體的狀態(tài)參量不隨時間而變化，這樣的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。2、處在平衡態(tài)的氣體狀態(tài)可以用一組p、V、T值來表示三、課堂小結(jié)：知識梳理：氣體的三個狀態(tài)參量：體積、壓強和溫度。重點強調(diào)：強調(diào)科學(xué)探究和歸納推理的重要性?？梢龑?dǎo)學(xué)生回顧是否達到本節(jié)的核心素養(yǎng)目標。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置：1.在沒有外界影響的情況下，密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長時間后，該氣體A.分子的無規(guī)則運動停息下來B.每個分子的速度大小均相等C.分子的平均動能保持不變D.分子的密集程度變小2.氣體系統(tǒng)的體積就是所有氣體分子體積的總和。這種理解正確嗎？為什么？3.一杯水的溫度從50℃降至40℃，則它的熱力學(xué)溫度降低了283.15K。這句話對嗎？為什么？4.電水壺中沸騰的水一直保持在100℃，那么壺中的沸水處于平衡態(tài)嗎？為什么？教案名稱：6.2理想氣體的狀態(tài)方程教學(xué)目標：1.知道理想氣體模型是實際氣體的理想化的近似，實際氣體在溫度不太低、壓強不太大時,都可以看成理想氣體。了解玻意耳-馬略特定律、蓋?呂薩克定律和查理定律。了解理想氣體狀態(tài)方程,知道理想氣體狀態(tài)變化時氣體的體積、溫度和壓強三個物理量變化的關(guān)系，知道理想氣體狀態(tài)方程是大量氣體分子運動狀態(tài)的統(tǒng)計結(jié)果。學(xué)會用理想氣體狀態(tài)方程解決氣體狀態(tài)變化相關(guān)問題。（物理觀念與應(yīng)用）2.知道理想氣體的狀態(tài)方程可以通過實驗來驗證，理想氣體狀態(tài)方程也可以從大量分子的熱運動中歸納得出，因此歸納法也廣泛應(yīng)用于對氣體狀態(tài)方程及其變化規(guī)律的研究.培養(yǎng)假設(shè)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等核心素養(yǎng)。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3．通過理想氣體狀態(tài)方程得學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的實驗操作、數(shù)據(jù)分析和問題處理能力（科學(xué)探究與實踐）4.能將理想氣體狀態(tài)方程應(yīng)用于化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域中,了解我國在醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域取得的成就，激發(fā)愛國熱情并培養(yǎng)科技傳承和社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點：理解氣體狀態(tài)參量及其變化特點；理解理想氣體狀態(tài)方程，會進行相關(guān)計算教學(xué)難點：運用理想氣體狀態(tài)方程進行相關(guān)計算及其在醫(yī)藥衛(wèi)生中的應(yīng)用。教學(xué)方法：演示法、啟發(fā)式、講授法、操作法教學(xué)準備：多媒體課件、視頻、數(shù)字化資源、相關(guān)理想氣體方程實驗器材教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：在用注射器從自封閉瓶中抽取藥液的過程中，需要先向往瓶內(nèi)注入所需藥液的等量空氣，以增加瓶內(nèi)壓力，避免形成負壓。你有思考過為什么直接抽取藥液會導(dǎo)致負壓嗎？二、新課講解：（一）氣體實驗定律1.氣體等溫變化（1）活動：如圖所示，探究氣體等溫變化的規(guī)律（2）玻意耳-馬略特定律：一定質(zhì)量的氣體，在保持溫度不變時，氣體的壓強P與體積V成反比。（3）公式：（4）圖像：2.氣體等壓變化(1)蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在保持壓強不變時，氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比。（2）公式：蓋·呂薩克定律V-T圖像蓋·呂薩克定律V-T圖像（4）活動：等壓下溫度與體積的討論3.氣體等容變化（1）查理定律：一定質(zhì)量的氣體在保持體積不變時氣體的壓強與熱力學(xué)溫度成正比。（2）公式：（3）圖像：圖圖查理定律p-t與p-T圖像（4）活動：討論為何夏天汽車容易爆胎（二）理想氣體狀態(tài)方程1.人們通過大量實驗發(fā)現(xiàn)：一定質(zhì)量的氣體，無論氣體狀態(tài)發(fā)生任何變化，其壓強和體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值，始終保持不變。即，或式中恒量的大小決定于氣體的種類和質(zhì)量。2.理想氣體更精密的實驗發(fā)現(xiàn)，自然界中的實際氣體在狀態(tài)變化過程中，并不完全遵循上述規(guī)律。而且隨著壓強的增大，溫度的降低，按照上式計算出的數(shù)值與實際偏差越來越大。我們把嚴格符合上述規(guī)律的氣體稱為理想氣體，顯然，它是一種理想化的模型。上述方程稱為理想氣體狀態(tài)方程，簡稱氣態(tài)方程。在壓強不太大、溫度不太低的情況下，各種實際氣體如氫氣、氧氣、氮氣、空氣等都能很好地符合以上規(guī)律，我們都將它當(dāng)作理想氣體來處理。3.例題：氣焊用的氧氣瓶容量為100L，在室溫為16℃時，瓶上壓強計顯示的壓強為6.0×106Pa，求瓶內(nèi)氧氣的質(zhì)量。已知標準狀態(tài)下，氧氣的密度ρ0=1.43kg/m3。（標準狀態(tài)指壓強p0=1.013×分析：以瓶內(nèi)一定質(zhì)量的氧氣為研究對象，設(shè)它由室溫狀態(tài)變化到標準狀態(tài)，求出其標準狀態(tài)下的體積。又已知ρ0，便可求得質(zhì)量m解：兩個狀態(tài)的狀態(tài)參量分別是：室溫狀態(tài) pT標準狀態(tài) pT根據(jù)氣態(tài)方程，則有p可求得Vm=反思與拓展：不同的氣體，在標準狀況下每摩爾的體積相同，1摩爾任何物質(zhì)所含的結(jié)構(gòu)微粒數(shù)目為6.02×1023，也就是說對于1摩爾不同的氣體，標準狀況P、三、課堂小結(jié)：知識梳理：1.氣體實驗定律：氣體等溫變化、氣體等壓變化、氣體等容變化2.理想氣體狀態(tài)方程重點強調(diào)：強調(diào)科學(xué)探究和歸納推理的重要性。可引導(dǎo)學(xué)生回顧是否達到本節(jié)的核心素養(yǎng)目標。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置：安全氣囊一般由傳感器、電控單元、氣體發(fā)生器、氣囊、續(xù)流器等組成，通常氣體發(fā)生器和氣囊等做在一起構(gòu)成氣囊模塊傳感器感受汽車碰撞強度，并將感受到的信號傳送到控制器，控制器接收傳感器的信號并進行處理，當(dāng)它判斷有必要打開氣囊時，立即發(fā)出點火信號以觸發(fā)氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生器接收到點火信號后，迅速點火并產(chǎn)生大量氣體給氣囊充氣。假設(shè)產(chǎn)生的氣體都是N2，充滿氣囊時的壓強大約為1.2×105Pa，體積大約60L，溫度大約為27℃。試求（1）如果車內(nèi)溫度為37℃，當(dāng)氣囊溫度與車內(nèi)溫度相同時，壓強多大？（氣囊的縮脹不計）（2）氮氣的摩爾質(zhì)量為28g/mol，試計算氣囊內(nèi)氮氣的質(zhì)量（一個標準大氣壓等于1.0×105Pa）（注意：標況下，理想氣體的摩爾體積為22.4L/mol）安全氣囊安全氣囊教案名稱：6.3驗證理想氣體狀態(tài)方程教學(xué)目標：1.學(xué)生能夠清晰闡述理想氣體狀態(tài)方程（P12.通過實驗操作，幫助學(xué)生構(gòu)建理想氣體模型的思維框架，理解理想氣體與實際氣體的區(qū)別，以及理想氣體狀態(tài)方程在簡化條件下的適用性。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)的能力，學(xué)會使用科學(xué)方法（如圖表法、比較法等）分析實驗數(shù)據(jù)，驗證理想氣體狀態(tài)方程的正確性。（科學(xué)探究與實踐）4.鼓勵學(xué)生分組進行實驗，培養(yǎng)團隊合作精神和良好的溝通能力，學(xué)會在團隊中分工合作，共同完成任務(wù)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點：理想氣體狀態(tài)方程的理解與應(yīng)用教學(xué)難點：氣壓計的使用與大氣壓強的測量教學(xué)方法：講授法、討論法、實驗法教學(xué)準備：多媒體材料：PPT課件，動畫、案例視頻。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：在之前的學(xué)習(xí)中，我們就已經(jīng)學(xué)習(xí)過了理想氣體狀態(tài)方程，它告訴我們,一定質(zhì)量的理想氣體,它的壓強和體積的乘積與熱力學(xué)溫度之比,在狀態(tài)變化過程中保持不變。下面我們通過實驗來研究一定質(zhì)量的氣體在溫度變化時,壓強、體積和溫度三者的關(guān)系所符合的規(guī)律。二、新課講解：（一）實驗?zāi)康谋敬螌嶒灥膶嶒災(zāi)康挠袃蓚€，分別是(1)驗證理想氣體狀態(tài)方程。(2)學(xué)會使用氣壓計測量大氣壓強。（二）實驗器材在本次實驗中，采用的實驗器材有:氣壓計(公用)、溫度計、燒杯、小型水銀氣壓計(它是固定在刻度尺上的一端封閉的U形均勻玻璃管,其一端有一段用水銀封在里面的氣柱)。（三）實驗方案當(dāng)一定質(zhì)量的氣體在壓強不太大、溫度不太低的情況下狀態(tài)發(fā)生變化時,能近似遵循理想氣體狀態(tài)方程,即它的壓強跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度之比保持不變,用公式表示為P本實驗是讓氣體在均勻玻璃管中改變狀態(tài)。氣體的體積變化完全取決于氣柱長l的變化,因此上述方程可寫為P測出氣體在每一個狀態(tài)下的壓強p、氣柱長度l和熱力學(xué)溫度T,即可進行驗證。（四）實驗步驟(1)從公用氣壓計上讀出大氣壓p0(用毫米水銀柱高表示)。(2)把U形玻璃管豎直插入冷水中,水銀封閉的氣柱全部沒入水中(圖6.3.1)。讀出刻度尺尺上所示的氣柱長度l和U形管兩側(cè)水銀面的高度差h0(毫米水銀柱高)。(3)用溫度計測出燒杯內(nèi)的水溫t,它就是封閉端內(nèi)氣體的溫度。(4)向燒杯內(nèi)注入適量熱水改變水溫,使封閉端氣體狀態(tài)發(fā)生變化,重復(fù)上述步驟(2)、(3)進行測量。(5)再向燒杯內(nèi)注入熱水改變水溫,重復(fù)步驟(2)、(3)進行測量。（五）數(shù)據(jù)記錄與處理完成實驗操作后，將數(shù)據(jù)填寫在表格中，并得出實驗結(jié)論交流與評價：1.結(jié)果與分析通過實驗發(fā)現(xiàn),一定質(zhì)量的理想氣體,其壓強和體積的乘積與熱力學(xué)溫度之比,在狀態(tài)變化過程中保持不變,符合理想氣體狀態(tài)方程。2.交流與討論實驗中得到的氣體壓強和體積的乘積與熱力學(xué)溫度之比實際上并不嚴格相等,向?qū)W生提問：簡要分析產(chǎn)生這一誤差的原因。DIS拓展實驗：本實驗也可以利用ESP32開發(fā)板、BMP180數(shù)字氣壓傳感器和Phyphox專用實驗軟件搭建數(shù)字化實驗平臺來探究。ESP32開發(fā)板是一系列低成本、低功耗的單片機微控制器,集成了Wi-Fi和雙模藍牙,可作藍牙外接設(shè)備與手機建立連接。基于ESP32搭建的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),利用ArduinoIDE編程軟件將測量所需的代碼上傳燒錄進開發(fā)板中,與BMP180數(shù)字氣壓傳感器連接,測量外界的溫度與氣壓。搭建流程圖如下:通過編寫程序,連接計算機和開發(fā)板,再通過計算機USB端口將ArduinoIDE中的程序上傳燒錄進ESP32中。組裝好實驗儀器,打開Phyphox專用實驗軟件,通過藍牙建立連接,單擊“開始實驗”即可實時采集數(shù)據(jù)。繪制壓強隨溫度變化的圖像,利用平移和縮放功能、選取數(shù)據(jù)功能,記錄各時間點壓強與溫度的數(shù)據(jù),導(dǎo)出到計算機進行數(shù)據(jù)處理。三、課堂小結(jié)：知識梳理：進行了驗證理想氣體狀態(tài)方程的實驗重點強調(diào)：準確使用氣壓計測量壓強四、課后作業(yè)：1.本實驗采用了水銀液封U形管內(nèi)氣體的方法。液封的例子在生活中還有很多,比如喝可樂時就利用可樂液封了吸管內(nèi)液面到嘴部的氣體。請你再舉出三個例子。2.在原先的實驗設(shè)計中選用溫度計測量水溫來表示氣體的溫度,這樣做可能會導(dǎo)致什么誤差?結(jié)合DIS實驗討論如何減小這一誤差。教案名稱：6.4熱力學(xué)第一定律教學(xué)目標：1.了解分子熱運動現(xiàn)象和運動規(guī)律，了解布朗運動的本質(zhì),了解擴散現(xiàn)象,了解分子間相互作用力,了解分子間存在間隙；了解分子水不停息地做無規(guī)則熱運動是物質(zhì)存在的基本形式。（物理觀念與應(yīng)用）2.了解物體的內(nèi)能，了解改變物體內(nèi)能的方法。了解熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律的特例。知道能量守恒定律是自然界中普遍存在的規(guī)律,任何自然現(xiàn)象都不能違背此規(guī)律。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3.能夠己設(shè)計實驗.探究熱傳遞的規(guī)律。通過實踐分析實驗現(xiàn)象并得出規(guī)律.培養(yǎng)實驗觀察.操作技能、技術(shù)運用.探究設(shè)計等核心素養(yǎng)。（科學(xué)探究與實踐）4.能夠?qū)⒛芰渴睾愣珊蜔崃W(xué)第一定律應(yīng)用于解決實際問題。了解新能源的開發(fā)利用與環(huán)境保護，培養(yǎng)環(huán)境保護的意識以及科技傳承和社會責(zé)任等核心索養(yǎng)。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點：了解熱力學(xué)第一定律；了解人體的能量；教學(xué)難點：理解熱力學(xué)第一定律的本質(zhì)；能應(yīng)用熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律解釋醫(yī)藥衛(wèi)生類的相關(guān)現(xiàn)象教學(xué)方法：講授法、討論法教學(xué)準備：多媒體材料：PPT課件，動畫、案例視頻。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：情景創(chuàng)設(shè)：空調(diào)能夠使其中的溫度穩(wěn)定在設(shè)定的值，從而滿足人類對于舒適溫度的需求。你有好奇過它是如何制冷的嗎？二、新課講解：（一）內(nèi)能1.什么是分子動能？什么是分子勢能？物體中所有的分子做熱運動的動能與分子勢能的總和稱為物體內(nèi)能。溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子熱運動的平均動能就越大。若物體的體積變化了，則分子之間的距離就會改變，分子的勢能也就隨之改變，這就好像電勢能的大小與帶電體之間的距離有關(guān)一樣。顯然，一定質(zhì)量的物體其內(nèi)能與它的溫度和體積有關(guān)。內(nèi)能大小與物體的質(zhì)量、體積、溫度等因素有關(guān)。2.理想氣體的內(nèi)能對于理想氣體，因忽略其分子之間的相互作用，所以沒有分子勢能。理想氣體的內(nèi)能是所有分子的動能之和，它的大小只與溫度有關(guān)。對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度越高，內(nèi)能越大；溫度越低，內(nèi)能越小。3.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式4.熱量：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少稱為熱量，熱量是物體熱力學(xué)能變化的量度。5.活動體驗壓縮空氣點燃棉花在空氣壓縮引火儀的玻璃筒中放一小團硝化棉，將活塞放進玻璃筒。用力迅速向下壓活塞，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。（二）熱力學(xué)第一定律1.研究氣缸中蒸汽內(nèi)能的變化2.做功和熱傳遞都可以改變物體的熱力學(xué)能。如果一個物體從外界吸收熱量Q，則物體的內(nèi)能增加Q；如果同時外界又對物體做功W，則物體的熱力學(xué)能又要增加W。則在整個過程之后，該物體的熱力學(xué)能的增加量為ΔE＝Q＋W這個公式可以理解為：物體熱力學(xué)能的增加等于外界向它傳遞的熱量與外界對它做功的和。這就是熱力學(xué)第一定律。3.在熱力學(xué)第一定律的公式中，各物理量的物理意義是這樣規(guī)定的：（1）物體的熱力學(xué)能增加時，ΔE＞0；熱力學(xué)能減少時，ΔE＜0。（2）外界對物體做功時，W＞0；物體對外界做功時，W＜0。（3）物體從外界吸熱時，Q＞0；物體向外界放熱時，Q＜0。4.例題一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收熱量5×105J，內(nèi)能增加了2分析：氣體作為一個系統(tǒng)，它一方面從外界吸熱，同時又對外做功，通過熱力學(xué)第一定律可以由氣體吸收的熱量和內(nèi)能的增加量得到氣體對外界做的功的多少解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=?E+W則系統(tǒng)對外做功W=Q-?E=5反思與拓展：當(dāng)氣體與外界沒有熱交換時的變化過程我們成為絕熱過程，三、課堂小結(jié)：知識梳理：內(nèi)能的概念；改變內(nèi)能的兩種方式；熱力學(xué)第一定律。重點強調(diào)：強調(diào)科學(xué)探究和歸納推理的重要性。可引導(dǎo)學(xué)生回顧是否達到本節(jié)的核心素養(yǎng)目標。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置：1.什么是物體的內(nèi)能？內(nèi)能的大小與哪些因素有關(guān)？2.為什么理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)？3.一個物體的內(nèi)能減少了60J（1）如果物體與外界是絕熱的(沒有熱傳遞)，則物體對外界做了多少功？（2）如果物體沒有對外做功，則物體對外放出了多少熱量？4.封閉在汽缸里的氣體，推動活塞對外做功3×104J，教案名稱：6.5液體的表面張力教學(xué)目標：1.了解液體的表面張力現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因，了解表面張力的方向,了解彎液面附加壓強。了解浸潤和不浸潤現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因。（物理觀念與應(yīng)用）2.能通過實驗探究液體表面張力現(xiàn)象，能從分子作用力的本質(zhì)理解液體表面張力、浸潤與不浸潤現(xiàn)象發(fā)展物質(zhì)觀念，能用假設(shè)推理的方法推導(dǎo)液體的表面張力方向，掌握實驗探究、假設(shè)推理等科學(xué)思維方法。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）3．通過實驗觀察和理論探究，使學(xué)生能夠深入理解液體表面張力的概念、原理及應(yīng)用，培養(yǎng)其實驗操作能力和問題解決能力。（科學(xué)探究與實踐）4.液體的表面張力現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,了解這些現(xiàn)象的應(yīng)用原理和應(yīng)用方法,發(fā)展科技傳承、社會責(zé)任等核心索養(yǎng)，培養(yǎng)認真嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,增強安全意識,培養(yǎng)精益求精的工匠精神。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點：了解熱力學(xué)第一定律；了解人體的能量；教學(xué)難點：理解熱力學(xué)第一定律的本質(zhì)；能應(yīng)用熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律解釋醫(yī)藥衛(wèi)生類的相關(guān)現(xiàn)象教學(xué)方法：講授法、討論法教學(xué)準備：多媒體材料：PPT課件，動畫、案例視頻。教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：用牙簽和橡皮塊搭建一個正四面體，將正四面體浸入泡泡水中，片刻后拿出，就能夠得到這樣一個美麗的肥皂膜。你知道這個膜是怎么得到的嗎？二、新課講解：（一）液體的表面張力1.表面層液體表面有一層與氣體接觸的薄層。注：表面層與液體內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)不同。分子間的作用力跟分子間距離的關(guān)系問題。在液體內(nèi)部，分子間平均距離小于平衡位置的距離，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力；在表面層，分子比較稀疏，分子間距離大于平衡位置的距離，分子間的作用力表現(xiàn)為引力。2.表面張力設(shè)想在液體表面畫一條直線MN，把液體表面分為1、2兩部分，MN兩側(cè)的液體之間存在著一對與MN垂直、大小相等、方向相反的作用力。由于是任意畫的，所以這種力在液體表面層內(nèi)的各個方向上都存在，力的方向總是跟液面相切，且與分界面垂直。這種力使液體表面繃緊，稱為液體的表面張力。3.如圖(a)所示，將一根細棉線的兩端系在金屬絲框上，再把整個金屬絲框放在皂液中，沾滿皂液后取出，在框上形成一層薄薄的皂液膜。這時薄膜上的棉線是松弛的。用面巾紙一角輕觸左側(cè)皂液膜A面，A面皂液膜破裂，如圖(b)所示，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化。重復(fù)上面的實驗，如果用面巾紙一角觸破B面皂液膜，如圖(c)所示，觀察薄膜和棉線發(fā)生的變化。4.液體表面張力產(chǎn)生的原因：（1）表面液體比較稀疏，液體表面分子間作用力表現(xiàn)為引力；（2）液體表面分子間引力作用下，液體表面有收縮趨勢。5.活動硬幣漂浮在杯中裝水，用鑷子將硬幣輕輕平放到水面，可以觀察到硬幣漂浮在水面上。用嘴吹氣或者用手輕輕地觸碰硬幣，就會發(fā)現(xiàn)漂浮的硬幣相繼沉入杯底。（二）彎曲液面的附加壓強彎曲液面由于表面張力的存在，表面周界上都有表面張力作用。由下圖可知：當(dāng)液面為平面時，表面張力的合力為零；當(dāng)液面為凹面時，合力向上，指向液外；當(dāng)液面為凸面時，合力向下，指向液內(nèi)。因此，彎曲液面下的液體要比水平液面的液體多受一個力的作用，這個力產(chǎn)生的壓強稱為彎液面的附加壓強，用PS表示．若用P0表示大氣壓強，則液體表面為凹彎面時，彎液面下的壓強要比水平液面小，為P0－PS；表面為凸面時，彎曲液面下的壓強要比平液面大，為P0＋PS．由此得出，彎液面產(chǎn)生的附加壓強，方向總是指向彎曲液面曲率中心．經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，彎液面附加壓強的大小用公式表示為：P公式表明：彎液面附加壓強的大小與液面的表面張力系數(shù)成正比，與彎液面的曲率半徑成反比．（三）浸潤與不浸潤1.附著層液體和固體接觸的薄層2.浸潤與不浸潤把一種液體潤濕某種固體并附著在固體的表面上的現(xiàn)象稱為浸潤；把一種液體不潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面的現(xiàn)象稱為不浸潤。下面通過實驗觀察浸潤和不浸潤現(xiàn)象。3.舉例分析玻璃管中水的液面形狀是凹液面，而玻璃管中裝水銀時，水銀的液面是向上凸起的，有這樣的差異是因為水能夠浸潤玻璃管而水銀不能夠浸潤玻璃管三、課堂小結(jié)：知識梳理：表面層；液體的表面張力；彎曲液面的附加壓強；浸潤與不浸潤。重點強調(diào)：強調(diào)科學(xué)探究和歸納推理的重要性?？梢龑?dǎo)學(xué)生回顧是否達到本節(jié)的核心素養(yǎng)目標。四、課后練習(xí)及作業(yè)布置：1.下列說法正確的是()A．把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面上，這是由于水的浮力的緣故B．在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會成球狀，是因為液體內(nèi)分子間有相互吸引力C．將玻璃管道裂口放在火上燒，它的尖端就變圓，是因為熔化的玻璃在表面張力的作用下，表面要收縮到最小的緣故D．漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，是因為油滴液體呈各向同性的緣故2.將兩個大小不同的肥皂泡相互連通時，（）A．大泡變小，小泡變大B．大泡變大，小泡變小C．大泡、小泡同時增大D．大泡．小泡同時減小3.水比沙的密度小，同樣是刮大風(fēng)，沙漠上會是漫天黃沙，而海上卻僅僅是揚起少量水沫，這是為什么呢？4.如圖所示，在一個大碗中加入大半碗的水，將三支竹筷用水浸濕后，使它們成“品”字形并在一起，將其一端立于碗中，調(diào)整好位置，可使竹筷立于水中。請動手做這個實驗，并解釋相關(guān)實驗現(xiàn)象。教案名稱：6.6伯努利原理及其應(yīng)用教學(xué)目標：１．了解理想液體做定常流動時的連續(xù)性方程，了解流量的概念。了解理想液體做定常流動時的伯努利方程，能從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度，理解理想液體的伯努利方程，了解液體流動時的流速。壓強和液體所處的高度之間的關(guān)系。（物理觀念與應(yīng)用）２．通過引導(dǎo)學(xué)生理解伯努利原理的內(nèi)涵和實質(zhì)，激發(fā)其創(chuàng)新思維，培養(yǎng)解決實際問題的能力。（科學(xué)思維與創(chuàng)新）３．通過探究理想液體定常流動規(guī)律的實驗，了解理想液體的連續(xù)性方程和伯努利方程。能夠運用伯努利方程，分析液體流動過程中產(chǎn)生的各種現(xiàn)象，并能利用流體方程計算液體的流量。流速等物理量學(xué)會設(shè)計實驗。數(shù)據(jù)測量。總結(jié)規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)實踐能力與技能。（科學(xué)探究與實踐）４．了解流體方程在化工、農(nóng)業(yè)。醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用原理和應(yīng)用方法。了解我國古代都江堰水利工程、三峽水利工程等大型水利建設(shè)工程。激發(fā)愛國熱情，增強科技傳承的使命感和社會責(zé)任感。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）教學(xué)重點：了解液體定常流動時的連續(xù)性方程，理解伯努利原理。教學(xué)難點：通過探究理想液體定常流動規(guī)律的實驗，了解理想液體的連續(xù)性方程和伯努利方程。教學(xué)方法：講授法、實驗探究法、討論法教學(xué)準備：實驗器材：管道、細長的管子、漏斗、乒乓球。多媒體材料：PPT課件教學(xué)過程：一、導(dǎo)入新課：工人常使用噴槍進行粉刷墻壁的作業(yè)，噴槍能夠?qū)⒁后w油漆變成小水滴，隨著空氣均勻地噴射出來。向?qū)W生提問：噴槍是利用什么原理將液體變成小水滴再噴射出來的嗎?二：講授新課2.1理想流體向?qū)W生講解：氣體和液體統(tǒng)稱為流體，其主要特點是具有連續(xù)性和流動性，最常見的流體是水和空氣。向?qū)W生提問，流體在各處的流速是否相同？展示河流圖片，分析表面層和河流底部流速之間的關(guān)系，學(xué)生發(fā)現(xiàn)河流表面流速較大，但是由于粘滯力的作用，流體底部的流速會較小一些。提問學(xué)生：當(dāng)流體受到的壓力發(fā)生變化時，其體積和密度是否會隨之發(fā)生變化？展示壓縮氣球的實驗，向?qū)W生講解：流體具有可壓縮性，不同的流體壓縮的難易不同，液體不易被壓縮，如每增加1個大氣壓，水的體積只減小約兩萬分之一，氣體容易被壓縮，由于很容易流動，很多情形中各處的密度差異不大。向?qū)W生講解，平時為了掌握流體運動的基本規(guī)律，需簡化問題，建立理想模型。我們把不可壓縮的、沒有黏滯性的流體稱為理想流體。和質(zhì)點、點電荷進行比較，說明他們都是一種理想化的模型。2.2流體的連續(xù)性原理在學(xué)生認識了理想流體之后，給出一個模型，在一根管道中一端較細，一端較粗，如果有流體從中通過，向?qū)W生提問：在單位時間內(nèi)，管道A和B中流出的流量是否相同？向?qū)W生講解，在單位時間內(nèi)，從截面A流入的流體體積一定與從截面B流出的流體體積相等。即在理想流體的穩(wěn)流中，單位時間內(nèi)流過同一管道的任一截面的流體的體積相等，這個結(jié)論稱為流體的連續(xù)性原理。例如在圖中，設(shè)v1、v2分別是流體流經(jīng)A和B時的速度，在單位時間內(nèi)，從截面A流入的流體體積為S1v1，從截面B流出的流體體積為S2v2，則有S進行例題講解，給出例題：在一粗細不均勻的管道中，測得水在直徑為d1=20cm的截面處的流速v1=25cm/s，問水在直徑為d2=10cm的截面處的流速是多少?水在管中的流量是多大?此水管以這樣的流量一天要流多少立方米的水?進行分析：管道中流動的水可近似看作是穩(wěn)流，已知流入和流出的管道直徑和流入的流速，可根據(jù)流體的連續(xù)性原理求出水在直徑為d2處的流速，通過該過程讓學(xué)生進行解答，學(xué)生正確算出水管一天流出的體積約為6.78×102m3。2.3伯努利原理向?qū)W生提問：當(dāng)流體靜止時，同一深度處各個方向的壓強大小相等。那么當(dāng)流體在管道中開始流動時，各截面處的壓強會發(fā)生變化嗎?學(xué)生進行猜想：可能流速大的地方壓強較小，進行講解，要觀察各個截面壓強的變化情況，就要進行實驗，如圖所示是一根粗細不均勻的管道，其中通有固定流量的流體，A1處的截面積較大，A2處的截面積較小