高中物理《液體》教案5 新人教版選修3-3

1、液體教學(xué)目標(biāo) 1、知道液體的宏觀性質(zhì)（具有一定的體積，不易壓縮，有流動(dòng)性），從而了解液體的微觀結(jié)構(gòu)：液體的微觀粒子也在平衡位置附近做微小的振動(dòng)，但液體分子沒有固定不變的平衡位置2、能用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)初步說明液體表面張力現(xiàn)象了解表面張力現(xiàn)象在實(shí)際中的應(yīng)用，并能解釋一些簡單的自然現(xiàn)象教學(xué)建議1、表面張力產(chǎn)生的原因，主要是從分析液體表面層的分子分布比液體內(nèi)部稀疏得出的液體表面分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，在液體表面各部分間產(chǎn)生了相互吸引的力，即為表面張力2、對(duì)表面張力現(xiàn)象在實(shí)際中的應(yīng)用，學(xué)生只要能從液體表面張力要使液面收縮到最小來解釋有關(guān)現(xiàn)象就可以教學(xué)設(shè)計(jì)示例一、課堂引入分子在不停的做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，

2、分子之間的的相互作用力使得分子聚集在一起，而分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)又使它們分散開來，我們看到自然界中物質(zhì)的三種狀態(tài)：液態(tài)、氣態(tài)和固態(tài)，便是由于分子的這兩種作用而產(chǎn)生的三種不同的聚集狀態(tài)。為了更好的研究微觀分子的排布對(duì)物質(zhì)宏觀性質(zhì)的影響，我們分別研究物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)固體、液體和氣體；前面，我們已經(jīng)研究了固體，今天，我們來研究液體。板書：第三節(jié) 液體二、新課講解1、對(duì)比液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)研究液體的性質(zhì)問題：對(duì)比氣體、固體，討論液體與這兩種物態(tài)的宏觀性質(zhì)具有哪些相似的特性？教師給一提示：宏觀性質(zhì)有形狀、顏色、硬度、延展性等等。教師總結(jié)：（1）、液體和氣體沒有一定的形狀，是流動(dòng)的。（2）、液體和固體具有

3、一定的體積；而氣體的體積可以變化千萬倍；（3）、液體和固體都很難被壓縮；而氣體可以很容易的被壓縮；教師講解：通過上面的研究，我們發(fā)現(xiàn)，液體的性質(zhì)介于氣體和固體之間，它與固體一樣具有一定的體積，不易壓縮，同時(shí)，又像氣體一樣沒有固定的形狀，具有流動(dòng)性。這些性質(zhì)是由它的微觀結(jié)構(gòu)決定的。下面，我們來對(duì)比一下分子的這三種聚集形式。2、液體的微觀結(jié)構(gòu)（教師在講解時(shí)，可以通過視頻演示來表現(xiàn)分子的三種聚集形式；可以參考媒體資料）如果我們假設(shè)，固態(tài)時(shí)物質(zhì)體積為1，液化后的體積大約為10，汽化后的體積則為 。板書：固態(tài)（體積1）液態(tài)（體積大約10）氣態(tài)（體積 ）通過上面的對(duì)比，我們可以看出，液體分子的排布更接近固

4、態(tài)，在宏觀性質(zhì)上表現(xiàn)出類似于固態(tài)的不可壓縮性和體積不變性。跟固體一樣，液體分子間的排列也很緊密，分子間的作用力也比較強(qiáng)，在這種分子力的作用下，液體分子只在很小的區(qū)域內(nèi)做有規(guī)則的排列，這種區(qū)域是不穩(wěn)定的：邊界、大小隨時(shí)改變，液體就是由這種不穩(wěn)定的小區(qū)域構(gòu)成，而這些小區(qū)域又雜亂無章的排布著，使得液體表現(xiàn)出各向同性。非晶體的微觀結(jié)構(gòu)跟液體非常類似，可以看作是粘滯性極大的液體，所以嚴(yán)格說來，只有晶體才能叫做真正的固體。教師出示表格對(duì)比： 固體液體氣體體積對(duì)比110單個(gè)分子表現(xiàn)在固定的平衡位置附近做微小的振動(dòng)在非固定的平衡位置附近做振動(dòng)沒有平衡位置局部（小區(qū)域）表現(xiàn)分子規(guī)則的排列形成暫時(shí)的分子規(guī)則排布無

5、規(guī)則宏觀性質(zhì)各向異性各向同性各向同性教師講解：由于液體分子排布這種特點(diǎn)，使得液體具有一些特有的物理性質(zhì)。3、液體的表面張力教師出示媒體課件（表面張力的系列圖片展示）自然界的水、流動(dòng)的水銀，熾熱的鐵水等等都是物質(zhì)的液態(tài)形式。在觀察這些液態(tài)景觀時(shí)，我們會(huì)注意到：荷葉上的小水滴和草上的露珠會(huì)呈球形，一滴汞能成為球形在玻璃板上滾動(dòng)，這些現(xiàn)象的產(chǎn)生是什么原因呢？這些現(xiàn)象都與液體表面的性質(zhì)有關(guān)。跟氣體接觸的液面薄層叫做表面層。下面我們通過實(shí)驗(yàn)來研究液體表面層的性質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)1： 將一個(gè)拴有松弛棉線的鐵絲環(huán)浸入肥皂水中再拿出來，使環(huán)上布滿肥皂液膜，用燒熱的針刺破棉線一側(cè)的肥皂液膜。觀察另一側(cè)肥皂液膜的變化情況

6、和棉線的形狀。學(xué)生觀察并得出結(jié)論：環(huán)內(nèi)棉線另一側(cè)的肥皂液膜收縮，棉線變成張緊的弧形。教師展示課件：表面張力實(shí)驗(yàn)的演示以及原理說明實(shí)驗(yàn)表明，液體的表面層好像是繃緊的橡皮膜一樣，具有收縮的趨勢(shì)。教師分析：表面層里的分子要比液體內(nèi)部稀疏一些（出示圖片或者視頻），在液體內(nèi)部，分子間既存在引力，又存在斥力，引力和斥力的數(shù)量級(jí)相同，在通常的情況下可以認(rèn)為它們之間的大小是相等的，而在表面層內(nèi)，由于分子間距比較大，分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，（如圖所示）我們可以假想一個(gè)分界線 ，將液體表面分割成A、B兩部分，由于表面分子之間的引力作用，A部分對(duì)B部分具有引力作用，使得 向A部分收縮，同樣，B部分對(duì)A部分具有引力作用，使得 向B部分收縮，我們將液面各部分之間的相互吸引的力稱作為表面張力，在表面張力的作用下液體表面形成一個(gè)“彈性薄膜”。表面張力的作用使得液體表面具有收縮的趨勢(shì)，在體積相等的各種形狀的物體中，球形物體的表面積是最小的，所以露珠、水銀、失重狀態(tài)下的水滴等等呈現(xiàn)球形。問題：請(qǐng)學(xué)生們分析下面這些現(xiàn)象，并解釋產(chǎn)生的原因？（1）雨傘的傘面有細(xì)小的孔，為什么水不會(huì)從孔里漏下去？（因?yàn)樗畬⒓喚€浸濕后，在紗線孔隙中形成水膜，水膜的表面張力使得雨水不致漏下）（2）將分幣輕輕地放在一碗水的水面上，為什么分幣會(huì)浮