92《液體》教案(新人教版選修3-3)

9.2、液體教學(xué)目標(biāo)1．在物理知識方面的要求：〔1〕知道液體外表有收縮的趨勢；了解液體外表張力的意義和方向；了解外表張力系數(shù)。〔2〕知道液體對固體有浸潤和不浸潤的特點(diǎn)?！?〕了解毛細(xì)現(xiàn)象及其生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。2．學(xué)習(xí)這局部知識時注意培養(yǎng)學(xué)生對自然現(xiàn)象的觀察能力。要通過對這局部知識的學(xué)習(xí)和這局部知識在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，來培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生對物理的興趣。重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1．通過演示實(shí)驗，讓學(xué)生看到液體外表有收縮趨勢，液體對固體有浸潤和不浸潤，細(xì)管中液面上升和下降等現(xiàn)象。2．液體外表收縮現(xiàn)象、浸潤與不浸潤現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象的分子動理論解釋是這節(jié)課的難點(diǎn)。外表張力的含義也是讓學(xué)生不易接受的概念，只能作初級的介紹。教具1．油滴在水和酒精混合液里呈球形：長方形玻璃缸、酒精和水適當(dāng)?shù)谋壤齼冻苫旌弦骸④囉脵C(jī)油，滴入水中呈圓球形懸浮其中。2．帶有綿線的鐵絲環(huán)、有木把的鋼針、燒杯、肥皂液、酒精燈。3．演示浸潤和不浸潤：水銀、水、玻璃板、鋅片、燒杯、實(shí)物投影幻燈。4．演示毛細(xì)現(xiàn)象：一組毛細(xì)管〔內(nèi)徑大小不同〕、兩臂直徑不等的U形玻璃管〔兩臂的直徑比例差異大些〕、水、水槽、水銀、水銀槽、支架、實(shí)物投影幻燈。教學(xué)過程引入新課液體與固體、液體相比較，它在宏觀上突出的特性是沒有一定形狀，具有流動性。但它具有一定的體積，而且不易壓縮，這方面特點(diǎn)比較接近固體。從微觀上看，液體內(nèi)局部子也是密集在一起的，分子間距較小，分子間相互作用力較大。液體分子運(yùn)動主要表現(xiàn)為在平衡位置附近做微小振動，在很小區(qū)域內(nèi)，液體分子是有規(guī)那么排列的。但是液體分子區(qū)別于固體分子，液體分子沒有長期固定的平衡位置，不斷移動，造成液體具有流動性。液體有很多區(qū)別于固體和氣體的性質(zhì)，今天只研究液體與氣體接觸的外表層的性質(zhì)和液體與固體的接觸層的一些性質(zhì)。新課教學(xué)一．液體的外表現(xiàn)象〔1〕演示實(shí)驗：長方形玻璃缸內(nèi)，潤滑機(jī)油在水和酒精混合液內(nèi)，呈圓球形懸浮。我們知道相同體積的各種形狀中，只有球形物體的外表積最小。潤滑油在混合液內(nèi)呈球形，說明液體外表有收縮到最小的趨勢。演示實(shí)驗：用肥皂水做實(shí)驗來證明液面有收縮趨勢。①把一根棉線拴在鐵絲上〔棉線不要拉緊〕，鐵絲環(huán)在肥皂水里浸過后，環(huán)上出現(xiàn)肥皂水的薄膜，用熱針刺破鐵絲環(huán)上、棉線兩側(cè)肥皂水薄膜的任意一局部，造成棉線被另一側(cè)薄膜拉成弧形，棉線被拉緊。②把一個棉線圈拴在鐵絲環(huán)上，讓環(huán)上布滿肥皂水的薄膜。如果用熱針刺破棉線圈內(nèi)的那局部薄膜，外邊的薄膜會把棉線拉緊呈圓形。以上實(shí)驗說明液體外表好似緊張的橡皮膜一樣，具有收縮的趨勢?！?〕液體外表具有收縮趨勢的微觀解釋液體與氣體接觸的外表形成一薄層，叫外表層。由于外表層上方是氣體，所以外表層內(nèi)的液體分子受到周圍分子作用力小于液體內(nèi)局部子，外表層里的分子要比液體內(nèi)局部子稀疏一些，這樣外表層分子間引力比液體內(nèi)部更大一些。在液體內(nèi)局部子間引力和斥力處于平衡狀態(tài)，而外表層內(nèi)由于分子引力較大，因此外表層有收縮的趨勢?！?〕外表張力和外表張力系數(shù)液體外表各個局部之間的相互吸引力，叫外表張力。如同一根彈簧被拉伸后，其中的一圈與另一圈之間有收縮作用一樣。說明外表張力的方向垂直液面分界線，又與液面相切。外表張力系數(shù)是液體外表上單位長度分界線上的外表張力。同一種液體溫度升高，外表張力系數(shù)減小。不同液體外表張力系數(shù)不同，如水銀的外表張力系數(shù)較大，而水又比酒精的外表張力系數(shù)大。二．浸潤和不浸潤〔1〕演示實(shí)驗：用實(shí)物投影幻燈來觀察浸潤和不浸潤現(xiàn)象。兩塊潔凈的玻璃片上各滴一滴水和一滴水銀，觀察兩種液滴在玻璃片上的狀態(tài)。再用潔凈的玻璃片分別浸入盛有水和水銀的燒杯內(nèi)，玻璃片從水中取出時其上附著一層水，而玻璃片從水銀中取出時玻璃片上不附著水銀?！?〕說明浸潤和不浸潤的定義液體與固體接觸時，液體與固體的接觸面擴(kuò)大而相互附著的現(xiàn)象叫做浸潤。如果接觸面趨于縮小而不附著，那么叫做不浸潤。〔3〕演示實(shí)驗：用實(shí)物投影幻燈來觀察燒杯內(nèi)水面和另一燒杯內(nèi)水銀面。由于液體對固體有浸潤或不浸潤，造成液面在器壁附近上升或下降，液面彎曲，形成凹形或凸形的彎月面?！?〕浸潤和不浸潤的微觀解釋液體與固體接觸處形成一個液體薄層，叫做附著層。附著層里的分子既受固體分子的吸引，又受到液體內(nèi)局部子的吸引。如果受到固體分子的吸引力較弱，附著層的分子就比液體內(nèi)部稀疏，在附著層里分子間吸引力較大，造成跟固體接觸的液體外表有縮小的趨勢，形成不浸潤。反之，如果附著層分子受固體分子吸引力相當(dāng)強(qiáng)，附著層分子比液體內(nèi)部更密集，附著層就出現(xiàn)液體相互推斥的力，造成跟固體接觸的液體外表有擴(kuò)展的趨勢，形成浸潤。討論課本中習(xí)題里講到的縫衣針放在水面上不漂浮、布雨傘不漏雨水等現(xiàn)象。三．毛細(xì)現(xiàn)象〔1〕演示實(shí)驗：用實(shí)物投影幻燈來觀察幾根內(nèi)徑粗細(xì)不同的細(xì)玻璃管插入一淺水槽中，管內(nèi)水面高出水槽里水面，而且越細(xì)的管，水面上升得越高。用兩側(cè)直徑大小不等的U形玻璃管，放入水銀后，細(xì)管內(nèi)水銀面低于粗管水銀面。〔2〕毛細(xì)現(xiàn)象的定義：浸潤液體在細(xì)管里上升的現(xiàn)象和不浸潤液體在細(xì)管里下降的現(xiàn)象，叫做毛細(xì)現(xiàn)象?！?〕毛細(xì)現(xiàn)象的解釋：解釋浸潤液體在毛細(xì)管里上升的現(xiàn)象。浸潤液體與毛細(xì)管內(nèi)壁接觸的附著層有擴(kuò)展的趨勢，造成液體與空氣接觸面彎曲，呈凹形彎曲，液面與管壁接觸的附近的外表張力是沿液面切線方向向上的。外表張力有使液面收縮趨勢，造成管內(nèi)液柱上升。直到外表張力向上的拉引作用與管內(nèi)升高的液柱重力平衡，管內(nèi)液體停止上升，液柱穩(wěn)定在一定的高度，如下列圖。細(xì)管越細(xì)，即管截面積小，那么液柱上升高度就越大。可用相似的分析方法，解釋不浸潤液體在毛細(xì)管里下降的現(xiàn)象?！?〕舉例說明毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用：紙張、棉花脫脂后能夠吸水的原因在于其內(nèi)部有許多細(xì)小的孔道，起到毛細(xì)管作用。田間農(nóng)作物的重要管理措施是鋤地松土，防止土地板結(jié)，其目的是破壞土壤里的毛細(xì)管，使地下水分不會快速引上而蒸發(fā)掉。課堂小結(jié)1．液體與氣體接觸的外