2024-2025學年高中物理第二章固體、液體和氣體第5節(jié)液體的表面張力教學設計2粵教版選修3-3授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間設計思路親愛的小伙伴們，咱們今天要探索一個奇妙的現象——液體的表面張力！想象一下，清晨的露珠，水面上的小船，這些都是表面張力的杰作。我們要用粵教版選修3-3中的知識，揭開這個神秘的面紗。我會用生動的故事，形象的實驗，讓咱們在輕松愉快的氛圍中，深入了解這個物理現象。讓我們一起，感受科學的魅力吧！??????核心素養(yǎng)目標分析在本節(jié)課中，我們旨在培養(yǎng)學生以下幾個方面的核心素養(yǎng)：

1.科學探究素養(yǎng)：通過觀察和實驗，讓學生掌握科學探究的方法，培養(yǎng)提出問題、設計實驗、分析數據的能力。

2.科學思維素養(yǎng)：引導學生運用模型、類比等思維工具，理解液體表面張力的形成原理，提高邏輯推理和批判性思維能力。

3.科學態(tài)度與責任素養(yǎng)：讓學生認識到物理學在生活中的應用，激發(fā)對科學研究的興趣，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度和責任感。

4.人文精神素養(yǎng)：通過探討表面張力現象，讓學生體會自然界的奇妙，培養(yǎng)對科學和生活的熱愛，以及尊重自然、和諧共處的理念。教學難點與重點1.教學重點，

①液體表面張力的概念及其成因的理解，使學生能夠區(qū)分表面張力與粘滯力的區(qū)別。

②表面張力在液體表面形成膜的作用，以及如何通過實驗觀察和解釋表面張力的存在。

③應用表面張力原理解釋日常生活中的現象，如肥皂泡的形成、水滴的形狀等。

2.教學難點，

①液體表面張力形成的微觀機制，即分子間作用力的變化如何導致表面張力的產生。

②如何設計實驗來有效展示和測量表面張力，包括實驗器材的選擇和實驗步驟的合理性。

③將表面張力的原理與更復雜的物理現象相聯系，如毛細現象、滲透壓等，幫助學生建立完整的物理知識體系。教學資源準備1.教材：確保每位學生手中都有粵教版選修3-3《物理》教材，以便隨時查閱相關理論知識。

2.輔助材料：準備與液體表面張力相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資料，以增強課堂直觀性和趣味性。

3.實驗器材：準備量筒、毛細管、肥皂水、酒精、滴管等實驗器材，確保實驗的順利進行。

4.教室布置：設置實驗操作臺，方便學生進行實驗；在教室一角布置討論區(qū)，營造小組合作學習的氛圍。教學過程設計導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-播放一段自然現象的視頻，如清晨露珠、肥皂泡等，引導學生觀察并思考這些現象背后的原因。

-提問：“同學們，你們覺得這些現象和物理學有什么關系呢？”

-引導學生猜測可能與液體的某種特性有關，為表面張力的引入做鋪墊。

講授新課（20分鐘）

1.液體表面張力的概念

-用故事形式介紹液體表面張力的定義，例如：“想象一下，水滴在荷葉上跳舞，這就是液體表面張力的魅力。”

-提問：“同學們，你們能描述一下表面張力是什么嗎？”

-學生回答后，總結并強調表面張力的定義。

2.液體表面張力的成因

-利用動畫或模型展示分子間作用力的變化，解釋表面張力的微觀機制。

-提問：“液體表面張力是由什么引起的？”

-學生討論，教師引導學生得出結論。

3.表面張力的應用

-列舉日常生活中的例子，如肥皂泡、水滴的形狀等，說明表面張力的實際應用。

-提問：“表面張力在我們的生活中有哪些應用？”

-學生舉例，教師總結并強調表面張力的重要性。

鞏固練習（10分鐘）

-分組討論：每組選擇一個日常生活中的現象，運用所學知識解釋其背后的表面張力原理。

-學生展示討論成果，其他小組進行評價和補充。

課堂提問（5分鐘）

-提問：“為什么肥皂泡總是圓形的？”

-學生回答，教師點評并糾正錯誤。

師生互動環(huán)節(jié)（10分鐘）

-教師展示毛細現象實驗，讓學生觀察并思考。

-提問：“為什么毛細管中的液體上升？”

-學生猜測，教師引導學生通過實驗結果得出結論。

教學創(chuàng)新（5分鐘）

-利用虛擬現實技術，讓學生在虛擬環(huán)境中體驗表面張力，如模擬肥皂泡破裂的過程。

課堂總結（5分鐘）

-回顧本節(jié)課的主要內容，強調表面張力的概念、成因和應用。

-提問：“同學們，今天我們學習了什么？”

-學生回答，教師總結并布置課后作業(yè)。

教學雙邊互動（45分鐘）

-整個教學過程注重師生互動，鼓勵學生提問和表達自己的觀點。

-通過小組討論、實驗操作等方式，提高學生的參與度和學習效果。

-教師及時給予反饋，幫助學生鞏固知識點。

備注：以上時間為預估時間，實際教學過程中可根據學生反應和課堂情況進行適當調整。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內容相關的拓展閱讀材料：

-《液體表面張力在生物體內的作用》

-《表面活性劑在日常生活和工業(yè)中的應用》

-《表面張力與納米技術》

-《毛細現象的數學描述與計算》

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究：

-學生可以查閱資料，了解表面張力在自然界中的其他例子，如水黽在水面上行走、植物吸水等。

-探究表面活性劑在不同溶劑中的表面張力差異，并嘗試分析其原因。

-通過實驗，探究溫度、壓力等因素對液體表面張力的影響。

-結合納米技術，思考表面張力在材料科學中的應用前景。

-利用數學工具，嘗試對毛細現象進行定量分析，如計算毛細管中的液柱高度。

3.實踐活動建議：

-設計一個簡單的實驗，展示表面活性劑如何改變液體的表面張力。

-制作一個簡易的毛細現象模型，觀察不同液體在不同毛細管中的流動情況。

-利用網絡資源，查找有關表面張力在生物體中作用的最新研究，撰寫一篇短文進行分享。

4.課外閱讀推薦：

-《物理之美》——作者：吳軍

-《物理世界的秩序》——作者：李政道

-《生活中的物理現象》——作者：張三

5.學習小組合作項目：

-小組合作完成一個關于表面張力在日常生活應用的報告，包括圖片、視頻等多媒體形式。

-設計一個實驗，測試不同材料的表面張力，并分析其應用潛力。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

在本節(jié)課中，我們一起探索了液體的表面張力這一奇妙現象。首先，我們通過觀察自然現象的視頻，激發(fā)了學生對表面張力的興趣。接著，我介紹了表面張力的概念，并通過動畫和模型展示了其成因。我們還討論了表面張力的應用，包括肥皂泡的形成、水滴的形狀等日常生活中的例子。

為了鞏固所學知識，我們進行了分組討論，讓學生運用所學知識解釋日常生活中的現象。在課堂提問環(huán)節(jié)，我們深入探討了表面張力的成因和毛細現象。通過這些活動，同學們不僅理解了表面張力的概念，還學會了如何將其應用于實際問題中。

當堂檢測：

1.選擇題

（1）液體表面張力是由以下哪個因素引起的？

A.分子間的吸引力

B.分子間的排斥力

C.液體分子的熱運動

D.液體分子的體積

（2）以下哪個現象不是由表面張力引起的？

A.肥皂泡的形成

B.水滴的球形

C.水滴在荷葉上的滾動

D.液體在毛細管中的上升

2.簡答題

請簡述液體表面張力的概念及其成因。

3.實踐題

設計一個實驗，展示表面活性劑如何改變液體的表面張力。反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.實驗與理論相結合：在講授液體表面張力時，我注重將理論講解與實際實驗相結合，讓學生通過動手操作來感受和理解抽象的物理概念。

2.多媒體輔助教學：利用多媒體資源，如動畫、視頻等，使抽象的物理現象更加直觀，提高了學生的學習興趣和課堂參與度。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生參與度不足：在小組討論環(huán)節(jié)，部分學生參與度不高，可能是因為對表面張力概念理解不夠深入，或者缺乏團隊協(xié)作的經驗。

2.實驗操作指導不夠細致：在實驗過程中，個別學生在操作上出現了一些錯誤，這可能是因為實驗指導不夠詳細，或者學生對實驗步驟的理解不夠清晰。

3.評價方式單一：主要依賴課堂提問和作業(yè)來完成教學評價，缺乏對學生實驗操作和實際應用能力的綜合評價。

反思改進措施（三）改進措施

1.加強學生參與：通過設計更具挑戰(zhàn)性的實驗和問題，激發(fā)學生的學習興趣，鼓勵學生積極參與討論和實驗。同時，可以組織小組競賽，提高學生的團隊協(xié)作能力。

2.優(yōu)化實驗指導：在實驗前，提供更詳細的實驗步驟和注意事項，確保學生能夠正確理解并操作。實驗過程中，適時給予個別指導，幫助學生克服操作難題。

3.豐富評價方式：除了課堂提問和作業(yè)，還可以引入實驗報告、小組展示、學生自評和互評等多種評價方式，全面評估學生的學習成果和能力提升。

4.增加課后拓展：提供更多與表面張力相關的拓展閱讀材料和實踐活動，鼓勵學生課后自主學習和探究，提高學生的自主學習能力和創(chuàng)新意識。

5.加強與學生的溝通：定期與學生交流，了解他們的學習需求和困難，根據學生的反饋調整教學策略，確保教學效果的最大化。板書設計1.液體表面張力概述

①液體表面張力的概念

②表面張力的成因

③表面張力的單位

2.表面張力的形成原理

①分子間作用力

②表面層分子受力不均

③表面張力與粘滯力區(qū)別

3.表面張力的應用

①肥皂泡的形成

②水滴的球形

③液體在毛細管中的上升

4.實驗現象與解釋

①表面張力實驗

②毛細現象實驗

③表面張力與溫度、壓力的關系

5.表面張力的相關概念

①表面能

②表面活性劑

③分子間力課后作業(yè)作業(yè)一：

設計一個實驗方案，證明液體表面張力確實存在。請簡要描述實驗步驟、預期現象及實驗結果的分析方法。

作業(yè)二：

假設你發(fā)現一個有趣的實驗現象：在兩根毛細管中分別注入不同的液體，發(fā)現其中一根毛細管中的液體上升得更高。請解釋這個現象，并討論可能的原因。

作業(yè)三：

閱讀課文中的“液體表面張力在生物體內的作用”部分，撰寫一篇短文，介紹至少兩個生物體內利用表面張力的實例，并說明其生物學意義。

作業(yè)四：

表面張力與溫度的關系：解釋為什么溫度升高會導致液體表面張力減小。

作業(yè)五：

分析以下現象，并解釋其背后的表面張力原理：

-蠟燭火焰的形狀

-水滴在荷葉上滾動而不下落

答案：

作業(yè)一：

實驗方案：

1.準備一根細玻璃管，一盆水和一滴肥皂水。

2.將玻璃管垂直插入水中，輕輕吹入肥皂水，形成肥皂膜。

3.觀察肥皂膜的變化，記錄其收縮或膨脹的現象。

4.分析肥皂膜的收縮或膨脹現象，得出表面張力存在的結論。

作業(yè)二：

實驗現象：兩根毛細管中注入不同液體，其中一根上升更高。

解釋：這可能是因為液體的表面張力不同，表面張力較大的液體在毛細管中上升的高度更高。

作業(yè)三：

生物體內利用表面張力的實例：

-