探究生活中的物理选修课-sfcqjcom.docVIP

探究生活中的物理（选修课） 课题一：　涡旋形成　表面张力的应用 教学目的： 1．激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力，锻炼学生对未知事物的探究能力。 2．通过实验现象使学生了解涡旋的形成。 3．加深学生对浮力形成原因的了解，培养学生受力分析及画受力分析图的能力。 4．观察液体表面张力现象，了解液体表面张力形成的原因。 教学重点：物体受力分析 教学难点：涡旋的形成、液体表面张力形成的原因 教学方法：实验法，引导法、归纳法 教学仪器：各组实验仪器，本节课的三个实验都属于力学范畴，分别是流体力学、浮力以及分子动理论的内容。 教学过程： （一）导入：ＰＰＴ （二）课程内容：第一个实验：越吹越近的轻烟 大家可以看到在桌面上都有几段燃香，等一下请同学将它点燃。燃香冒出的烟如果在没有风的情况下，应该是保持一条直线上升的，如果同学吹气，烟气应该向外飞散。但能不能让烟越吹越近呢？ 同学桌面上摆放着纸板，塑料桶，木块等仪器，同学们可以任意选用，看看怎样能够使烟越吹越近。 给学生5分钟时间，然后提问。总结学生的方法，请少数同学上台表演他们的方法。 对学生的方法稍作解释，然后给出正确的方法，画图，讲解理论。 在没用纸板档住的时候，口中吹出的气流在相同位置上的流速是一样的，因此烟气被向外吹散。 当前方挡上一个纸板时，如图所示，纸板边缘的气流速度变快，而纸板后面的空气却不再流动，结果造成气流通过纸板边缘后向纸板后面倒卷过去，形成了一个涡旋。因此，烟气也被倒卷过来，形成越吹越近的现象。 快速行驶的汽车，后面往往扬起烟尘，就是因为汽车快速移动时，它前面的空气不能及时绕到后面，使汽车后面暂时出现了一个接近真空的区域，这个区域一出现，四周的空气便要争先恐后的跑来填补，同样也能形成涡旋。 不仅仅气体能够形成涡旋，更常见的是液体形成的涡旋——漩涡。轮船失事时，轮船下沉的同时，也形成了巨大的涡旋，将附近的小船和人都一起卷入海中。 第二个实验：浮不起来的木块 轮船下落的时候会形成涡旋，那当轮船沉底之后，打捞沉船时，又有了新的难题。当打捞沉船时，刚开始需要大量的浮筒，但当沉船已经从淤泥里拉上来之后，就只需要少量的浮筒就可以将船拉出海面。为什么有这种现象？ 下面，同学们先观看这个实验。 [演示实验]将两个相同的木块放入水槽中，一块下端涂上凡士林，一块不涂，向水槽中倒水，边倒边提醒学生观察，为什么一块漂浮一块不动？ 给学生时间，作相同的实验。亲自观察现象。让学生思考木块浮不起来的原因。 在黑板上画出两个木块，让学生放下仪器，请两位同学来画受力分析图。 说明原因：浮力产生原因是由于物体上下表面受到的液体压力差，而涂上凡士林的木块底部与容器底部紧密接触，没有接触到液体，因此只受到上表面向下的压力，不受浮力。 用弹簧秤钩住涂上凡士林的木块，看看用多大的力能将木块拉起来。 第三个实验：不沉的硬币 [演示实验]将一个硬币侧放入水中，迅速下沉。可是如果将硬币慢慢的平放入水中，硬币却会飘在水面上，是什么力将硬币托起来的呢？是浮力吗？ [学生实验]三个硬币，可能有的成功，有的不成功，实验完毕后，帮助学生分析原因：1.打湿的硬币，就会直接沉下去。这是由于水的浸润现象。 2.硬币摆的不平时，也会沉下去。这是由于接触的面积太小，分子数目太少，分子力不足以将硬币托起来。 [分析原因]是由于液体表面张力 表面张力产生的原因：主要是液体表面层的分子分布比液体内部稀疏．液体表面分子间的相互作用表现为引力，在液体表面各部分间产生了相互吸引的力，即为表面张力 用表面张力演示仪，为同学们演示水膜的表面张力。 用水演示浸润和不浸润。 表面张力产生的原因：主要是液体表面层的分子分布比液体内部稀疏．液体表面分子间的相互作用表现为引力，在液体表面各部分间产生了相互吸引的力，即为表面张力 液体的浸润（不浸润）现象：雨衣为什么不透水呢？奥妙就在制作材料上。就拿布制雨衣来说吧，它是用防雨布（经过防水剂处理的普通棉布）制成的。防水剂是一种含有铝盐的石蜡乳化浆。石蜡乳化以后，变成细小的粒子，均匀地分布在棉布的纤维上。石蜡和水是合不来的、水碰见石蜡，就形成椭圆形水珠，在石蜡上面滚来滚去。可见，是石蜡起了防雨的作用。物理学上把这种不透水的现象，叫做“不浸润现象”。而水一旦遇到普通棉布，就通过纤维间的毛细管渗透进去，这就叫做“浸润现象”。 物体是由分子组成的。同一种物质的分子之间的相互作用力，叫做内聚力；而不同物质的分子之间的相互作用力，叫做附着力。在内聚力小于附着力的情况下，就会产生“浸润现象”；反之，则会出现“不浸润现象”。雨衣不透水，正是由于水的内聚力大于水对雨衣的附着力的缘故。 物理学还告诉我们：水的内聚力作用在水表面形成表面张力。水的表面张力使水面形成一层