小学课程《虹吸与毛细》教学设计 - 图文

《虹吸与毛细》教学设计

教学目的：

通过学习了解毛细现象及虹吸现象，并用自己的语言描述两种现象并概括出原理。

了解毛细及虹吸现象在生活中的简单应用以及生活中简单毛细及虹吸现象的利与弊。

每名学生亲自动手进行试验探究并在探究过程中有自己的思考和感悟。 培养学生的动手能力、合作能力以及勤于思考发问的习惯。

重难点定位：

（一） 毛细现象

1、 重点：了解和认识毛细现象、那些常见物体能产生毛细现象以及毛细现象在生活中应用的例子。

2、 难点：了解并掌握毛细现象产生的条件，对比不同物体产生毛细现象的明显程度并作出合理解释。

（二） 虹吸现象

1、 重点：了解并认识虹吸现象、了解虹吸现象在生活中的应用。

2、 难点：了解产生虹吸现象的条件、对生活中的虹吸现象作出合理解释并会应用虹吸原理解决生活中一些问题。

实验材料：

（一） 毛细现象：

如上图所示，图中从左向右，依次为牙签（小木棒）、粉笔、棉线、棉布、复印纸、卡片纸、餐巾纸、吸水纸、筷子。红墨水、玻璃皿若干。

（二） 虹吸现象：

如上图所示，两个相同规格大烧杯若干套、橡胶管若干、清水、吸管等。

教学过程：

（一） 毛细现象： 1、

课堂导入：

提出问题，俗话说：“人往高处走，水往低处流。那同学们认为水有没有可能

往高处流呢？同学们在生活中有没有见过‘往高处流的水’？”通过发问式导入，用一个“违背常理的”自然现象让同学们主动去思考，引发他们的兴趣，使整堂课程顺利进行。

2、

演示实验，接触毛细现象

老师演示“粉笔变红”实验。（将白粉笔插入红墨水中，让学生们观察现象，

课看到白粉笔慢慢变红，从而证明“水可以往高处流”。）演示如下图：

图① 图②

图③

3、

摆出毛细现象概念

引出“毛细现象”这个物理概念，并解释什么是毛细现象，并提问学生，除了粉笔之外，还有什么材料可以产生毛细现象，并引导他们进行下一步探究。

4、

学生动手实验

分小组分发实验材料，引导学生进行探究，看看什么材料可以产生秒系现象、哪些不会。并由老师进行小结。

5、

从实验现象进一步对比不同材料、相同条件下的毛细现象

选取学生实验中一些不同材料产生的毛细现象进行对比，如：吸水纸、报纸及棉布（这部分可由执教者在学生实验时同步完成）。比较引出不同材料在其他条件均相同的情况下出现毛细现象的时间、产生的程度不同。 第一组材料对比：

图① 图②

图③ 图④

如上图组所示：餐巾纸的效果最为明显，接下来到吸水纸、复印纸、卡片纸。

第二组材料对比：

图① 图②

图③ 图④ 如上图组所示：棉线的效果比棉布明显。 第三组材料对比：

图① 图② 如上图组所示：吸管和筷子均不会产生毛细现象。

6、

引入视频，对比同种材料、不同条件下的毛细现象

播放实验视频，让学生更清楚的看到孔径越小的物体产生的毛细现象越明显。 7、

毛细现象总结

老师总结产生毛细现象的条件、影响毛细现象程度的因素等。并引导学生联想生活中的毛细现象

（二） 虹吸现象： 1、

情景设计实验

给每个小组分发两个相同的烧杯，在两个烧杯中倒入相同量高度的清水。问同

学们有什么办法将水放入同一个杯子里。（同学们肯定想到将其中半杯水倒入另一杯）。接着在给他们一根橡胶管，告诉他们不可以用倾倒的方法完成该任务，从而让学生们进行自主探究。于此同时，老师在旁观察并引导学生。

此情景设计旨在于让学生自己探究出虹吸现象的基本知识框架，并让“水位差”这个概念存在于他们的潜意识中，便于他们理解之后更详细深入的讲解。 a、 两杯等高的水，要想将它们装进其中一个杯子，利用虹吸原理就必须将吸管装满水，并将两杯等量的水一高一低地放置，由于压强差的关系，至于高处的水会自动源源不断地流向低处。

b、 该实验成功，让学生再将满水杯的水用同样的方法引入空水杯中，此时，便不需要将两个水杯一高一低放置，这又是为什么呢，让学生自己思考。

c、 若两杯水一杯多一杯少，利用虹吸现象，如何将多水杯的水引入少水杯，反之又如何，在操作方法上有什么异同？实验之后，请学生们自行概括总结。 2、

点明虹吸现象

老师小结刚才的探究实验，点明，我们刚才用地方法在物理学生称之为“虹吸”。 3、

讲解虹吸

教师系统地解释什么是虹吸现象、虹吸原理及产生虹吸现象的条件。让同学们想想自己在生活中都见到过哪些虹吸现象。

4、

生活中的虹吸

播放视频，向学生们介绍生活中常见的虹吸的现象，人们都利用虹吸现象解决了哪些生活中的问题等等。

5、

小教具引起课堂最后高潮

展示事先做好的教具，教具是应用虹吸原理及压强的一个吸水喷泉。此部分由教师演示并提问讲解（可根据时间等具体教学情况调整讲解的深度）。若有同意系列的课程，此部分还可用于一个承上启下过程，下节课课设计此教具或类似教具的制作课，如：简易公平杯的制作）。 教具演示如下：

图① 图②

图③ 图④

图⑤ 图⑥

图⑦ 图⑧

图⑨ 图⑩

图11

6、

回顾小结

让同学们回顾本节课所学内容，可适当扣回“如何让水往高处流”这一话题，除了本节课所学的毛细现象及虹吸现象外还有什么方法，让同学们课后思考。

反思回馈

实际教学过程中，教师需根据教学实际情况对上述教学设计进行增删调节。课后回顾整理反思。

教学参考：

毛细现象：

水不但能沿着有孔隙的材料上升,还能沿着有孔隙的材料向四周扩散,浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,这种现象叫毛细现象。

把几根内径不同的细玻璃管插入水中,可以看到,管内的水面比容器里的水面高，管子的内径越小,里面的水面越高.把这些细玻璃管插入水银中,发生的现象正好相反,管子里的水银面比容器里的水银面低，管子的内径越小,里面的水银面越低.

浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象,叫做毛细现象.能够产生明显毛细现象的管叫做毛细管.

液体为什么能在毛细管内上升或下降呢?我们已经知道,液体表面类似张紧的橡皮膜,如果液面是弯曲的,它就有变平的趋势.因此凹液面对下面的液体施以拉力，凸液面对下面的液体施以压力.浸润液体在毛细管中的液面是凹形的,它对下面的液体施加拉力,使液体沿着管壁上升,当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止上升，达到平衡.同样的分析也可以解释不浸润液体在毛细管内下降的现象.

在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子.植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来.砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象.在这些物体中有许多细小的孔道,起着毛细管的作用.

有些情况下毛细现象是有害的.例如,建筑房屋的时候,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿.建房时在地基上面铺油毡,就是为了防止毛细现象造成的潮湿.

虹吸现象：

虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处.由於管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动.

虹吸现象是液态分子间引力与位能差所造成的,即利用水柱压力差,使水上升后再流到低处.由於管口水面承受不同的大气压力,水会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相同的高度,水就会停止流动.利用红吸现象很快就可将容器内的水抽出.

虹吸管是人类的一种古老发明,早再公元前1世纪,就有人造出了一种奇特的虹吸管. 事实上,虹吸作用并不完全是由大气压力所产生的,在真空里也能产生虹吸现象.使液体向上升的力是液体间分子的内聚力.在发生虹吸现象时,由於管内往外流的液体比流入管子内的液体多,两边的重力不平衡,所以液体就会继续沿一个方向流动.在液体流入管子里,越往上压力就越低.如果液体上升的管子很高,压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成),虹吸管的作用高度就是由气泡的生成而决定的.因为气泡会使液体断开,气泡两端的气体分子之间的作用力减至0,从而破坏了虹吸作用,因此管子一定要装满水.在正常的大气压下,虹吸管的作用比在真空时好,因为两边管口上所受到的大气压提高了整个虹吸管内部的压力.

虹吸原理：就是连通器的原理。而虹吸管里灌满水，没有气，来水端水位高，出水口用手掌或其他物体封闭住。此时管内压强处处相等。一切安置好后，打开出水口，虽然两边的

大气压相等，但是来水端的水位高，压强大，推动来水不断流出出水口。 简单的说：由于压强差的作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的水（或其它液体）就会向着压强较小的一侧流动。 利用虹吸原理必须满足三个条件： 1、管内先装满水（或液体）。

2、管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度。

3、出水口比上容器的水面必须低。这样使得出水口液片受到向下的的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压。保证水的流出。

用途：一般用于将溶液由高位容器运往低位容器

大气压相等，但是来水端的水位高，压强大，推动来水不断流出出水口。 简单的说：由于压强差的作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时，管中的水（或其它液体）就会向着压强较小的一侧流动。 利用虹吸原理必须满足三个条件： 1、管内先装满水（或液体）。

2、管的最高点距上容器的水面高度不得高于大气压支持的水柱高度。

3、出水口比上容器的水面必须低。这样使得出水口液片受到向下的的压强（大气压加水的压强）大于向上的大气压。保证水的流出。

用途：一般用于将溶液由高位容器运往低位容器

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