2024-2025學(xué)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(xué)設(shè)計(jì)2粵教版選修3-3授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間設(shè)計(jì)思路親愛的小伙伴們，咱們今天要探索一個(gè)奇妙的現(xiàn)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(shí)，揭開這個(gè)神秘的面紗。我會(huì)用生動(dòng)的故事，形象的實(shí)驗(yàn)，讓咱們?cè)谳p松愉快的氛圍中，深入了解這個(gè)物理現(xiàn)象。讓我們一起，感受科學(xué)的魅力吧！??????核心素養(yǎng)目標(biāo)分析在本節(jié)課中，我們旨在培養(yǎng)學(xué)生以下幾個(gè)方面的核心素養(yǎng)：

1.科學(xué)探究素養(yǎng)：通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)的能力。

2.科學(xué)思維素養(yǎng)：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)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(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)：讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)在生活中的應(yīng)用，激發(fā)對(duì)科學(xué)研究的興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。

4.人文精神素養(yǎng)：通過(guò)探討表面張力現(xiàn)象，讓學(xué)生體會(huì)自然界的奇妙，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)和生活的熱愛，以及尊重自然、和諧共處的理念。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①液體表面張力的概念及其成因的理解，使學(xué)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(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和解釋表面張力的存在。

③應(yīng)用表面張力原理解釋日常生活中的現(xiàn)象，如肥皂泡的形成、水滴的形狀等。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①液體表面張力形成的微觀機(jī)制，即分子間作用力的變化如何導(dǎo)致表面張力的產(chǎn)生。

②如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)有效展示和測(cè)量表面張力，包括實(shí)驗(yàn)器材的選擇和實(shí)驗(yàn)步驟的合理性。

③將表面張力的原理與更復(fù)雜的物理現(xiàn)象相聯(lián)系，如毛細(xì)現(xiàn)象、滲透壓等，幫助學(xué)生建立完整的物理知識(shí)體系。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生手中都有粵教版選修3-3《物理》教材，以便隨時(shí)查閱相關(guān)理論知識(shí)。

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

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備量筒、毛細(xì)管、肥皂水、酒精、滴管等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；在教室一角布置討論區(qū)，營(yíng)造小組合作學(xué)習(xí)的氛圍。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-播放一段自然現(xiàn)象的視頻，如清晨露珠、肥皂泡等，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考這些現(xiàn)象背后的原因。

-提問：“同學(xué)們，你們覺得這些現(xiàn)象和物理學(xué)有什么關(guān)系呢？”

-引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)可能與液體的某種特性有關(guān)，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?！?/p>

-提問：“同學(xué)們，你們能描述一下表面張力是什么嗎？”

-學(xué)生回答后，總結(jié)并強(qiáng)調(diào)表面張力的定義。

2.液體表面張力的成因

-利用動(dòng)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(jī)制。

-提問：“液體表面張力是由什么引起的？”

-學(xué)生討論，教師引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。

3.表面張力的應(yīng)用

-列舉日常生活中的例子，如肥皂泡、水滴的形狀等，說(shuō)明表面張力的實(shí)際應(yīng)用。

-提問：“表面張力在我們的生活中有哪些應(yīng)用？”

-學(xué)生舉例，教師總結(jié)并強(qiáng)調(diào)表面張力的重要性。

鞏固練習(xí)（10分鐘）

-分組討論：每組選擇一個(gè)日常生活中的現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋其背后的表面張力原理。

-學(xué)生展示討論成果，其他小組進(jìn)行評(píng)價(jià)和補(bǔ)充。

課堂提問（5分鐘）

-提問：“為什么肥皂泡總是圓形的？”

-學(xué)生回答，教師點(diǎn)評(píng)并糾正錯(cuò)誤。

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

-教師展示毛細(xì)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察并思考。

-提問：“為什么毛細(xì)管中的液體上升？”

-學(xué)生猜測(cè)，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論。

教學(xué)創(chuàng)新（5分鐘）

-利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)表面張力，如模擬肥皂泡破裂的過(guò)程。

課堂總結(jié)（5分鐘）

-回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)表面張力的概念、成因和應(yīng)用。

-提問：“同學(xué)們，今天我們學(xué)習(xí)了什么？”

-學(xué)生回答，教師總結(jié)并布置課后作業(yè)。

教學(xué)雙邊互動(dòng)（45分鐘）

-整個(gè)教學(xué)過(guò)程注重師生互動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生提問和表達(dá)自己的觀點(diǎn)。

-通過(guò)小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等方式，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。

-教師及時(shí)給予反饋，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)點(diǎn)。

備注：以上時(shí)間為預(yù)估時(shí)間，實(shí)際教學(xué)過(guò)程中可根據(jù)學(xué)生反應(yīng)和課堂情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《液體表面張力在生物體內(nèi)的作用》

-《表面活性劑在日常生活和工業(yè)中的應(yīng)用》

-《表面張力與納米技術(shù)》

-《毛細(xì)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)描述與計(jì)算》

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)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(guò)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、壓力等因素對(duì)液體表面張力的影響。

-結(jié)合納米技術(shù)，思考表面張力在材料科學(xué)中的應(yīng)用前景。

-利用數(shù)學(xué)工具，嘗試對(duì)毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)行定量分析，如計(jì)算毛細(xì)管中的液柱高度。

3.實(shí)踐活動(dòng)建議：

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，展示表面活性劑如何改變液體的表面張力。

-制作一個(gè)簡(jiǎn)易的毛細(xì)現(xiàn)象模型，觀察不同液體在不同毛細(xì)管中的流動(dòng)情況。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源，查找有關(guān)表面張力在生物體中作用的最新研究，撰寫一篇短文進(jìn)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(xiàn)象》——作者：張三

5.學(xué)習(xí)小組合作項(xiàng)目：

-小組合作完成一個(gè)關(guān)于表面張力在日常生活應(yīng)用的報(bào)告，包括圖片、視頻等多媒體形式。

-設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試不同材料的表面張力，并分析其應(yīng)用潛力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

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(xiàn)象。首先，我們通過(guò)觀察自然現(xiàn)象的視頻，激發(fā)了學(xué)生對(duì)表面張力的興趣。接著，我介紹了表面張力的概念，并通過(guò)動(dòng)畫和模型展示了其成因。我們還討論了表面張力的應(yīng)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(xué)知識(shí)，我們進(jìn)行了分組討論，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋日常生活中的現(xiàn)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(xì)現(xiàn)象。通過(guò)這些活動(dòng)，同學(xué)們不僅理解了表面張力的概念，還學(xué)會(huì)了如何將其應(yīng)用于實(shí)際問題中。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.選擇題

（1）液體表面張力是由以下哪個(gè)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(yùn)動(dòng)

D.液體分子的體積

（2）以下哪個(gè)現(xiàn)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(dòng)

D.液體在毛細(xì)管中的上升

2.簡(jiǎn)答題

請(qǐng)簡(jiǎn)述液體表面張力的概念及其成因。

3.實(shí)踐題

設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，展示表面活性劑如何改變液體的表面張力。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合：在講授液體表面張力時(shí)，我注重將理論講解與實(shí)際實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作來(lái)感受和理解抽象的物理概念。

2.多媒體輔助教學(xué)：利用多媒體資源，如動(dòng)畫、視頻等，使抽象的物理現(xiàn)象更加直觀，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂參與度。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生參與度不足：在小組討論環(huán)節(jié)，部分學(xué)生參與度不高，可能是因?yàn)閷?duì)表面張力概念理解不夠深入，或者缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作的經(jīng)驗(yàn)。

2.實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)不夠細(xì)致：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，個(gè)別學(xué)生在操作上出現(xiàn)了一些錯(cuò)誤，這可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)指導(dǎo)不夠詳細(xì)，或者學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的理解不夠清晰。

3.評(píng)價(jià)方式單一：主要依賴課堂提問和作業(yè)來(lái)完成教學(xué)評(píng)價(jià)，缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)際應(yīng)用能力的綜合評(píng)價(jià)。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.加強(qiáng)學(xué)生參與：通過(guò)設(shè)計(jì)更具挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)和問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，可以組織小組競(jìng)賽，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：在實(shí)驗(yàn)前，提供更詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，確保學(xué)生能夠正確理解并操作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，適時(shí)給予個(gè)別指導(dǎo)，幫助學(xué)生克服操作難題。

3.豐富評(píng)價(jià)方式：除了課堂提問和作業(yè)，還可以引入實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組展示、學(xué)生自評(píng)和互評(píng)等多種評(píng)價(jià)方式，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)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(guān)的拓展閱讀材料和實(shí)踐活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)和探究，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)。

5.加強(qiáng)與學(xué)生的溝通：定期與學(xué)生交流，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困難，根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)策略，確保教學(xué)效果的最大化。板書設(shè)計(jì)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(yīng)用

①肥皂泡的形成

②水滴的球形

③液體在毛細(xì)管中的上升

4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與解釋

①表面張力實(shí)驗(yàn)

②毛細(xì)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)

③表面張力與溫度、壓力的關(guān)系

5.表面張力的相關(guān)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(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，證明液體表面張力確實(shí)存在。請(qǐng)簡(jiǎn)要描述實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析方法。

作業(yè)二：

假設(shè)你發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在兩根毛細(xì)管中分別注入不同的液體，發(fā)現(xiàn)其中一根毛細(xì)管中的液體上升得更高。請(qǐng)解釋這個(gè)現(xiàn)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(nèi)的作用”部分，撰寫一篇短文，介紹至少兩個(gè)生物體內(nèi)利用表面張力的實(shí)例，并說(shuō)明其生物學(xué)意義。

作業(yè)四：

表面張力與溫度的關(guān)系：解釋為什么溫度升高會(huì)導(dǎo)致液體表面張力減小。

作業(yè)五：

分析以下現(xiàn)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(dòng)而不下落

答案：

作業(yè)一：

實(shí)驗(yàn)方案：

1.準(zhǔn)備一根細(xì)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(xiàn)象。

4.分析肥皂膜的收縮或膨脹現(xiàn)象，得出表面張力存在的結(jié)論。

作業(yè)二：

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩根毛細(xì)管中注入不同液體，其中一根上升更高。

解釋：這可能是因?yàn)橐后w的表面張力不同，表面張力較大的液體在毛細(xì)管中上升的高度更高。

作業(yè)三：

生物體內(nèi)利用表面張力的實(shí)例：

-