分子间的作用力教学设计

全国第二届大学生物理教育技能大赛教育设计朱云飞分子间的作用力教育设计设计主题分子间的力量参加学校的比赛哈尔滨师范大学出场选手朱云飞指导教师类维平设计理念1. 高中物理新课程标准课程理念和课程目标。2 .科学方法的教育理念：问题方案的创立假设的制作实验结论的制作运用。教育目标知识和技能1 .知道分子间有间隙。2 .得知分子间存在引力和斥力，实际表现的分子力是引力和斥力的合力。3、了解分子间力随分子间距变化而变化的定性规律。4 .理解分子运动理论的内容。过程和方法1 .培养学生观察能力和向知识转移的能力；2、培养学生建立物理模型，比较思维学习方法。情感态度与价值观1 .了解分子间力量在科技和生活中的应用，感受物理与现实的相关性。2 .激发学生兴趣，开阔学生视野，体验科学精神和态度在科学探究中的重要作用。教育重点1、分子间存在引力、排斥力。2、分子力的引力、排斥力和合力随间距变化的规律。教育难点理解分子间力与分子间距离关系的曲线和物理意义。教育方法构建宏观模型，启发思维，实际演示实验，探讨交流思维方式。教具学工具多媒体课件、水、酒精、200ML量筒、烧杯、铅块、米粒等。教育的过程教育活动设计意图创立剧本引进新课程经过以往的学习，发现物质是由大量分子构成的。 那么，很多小分子是以什么样的形式与我们所看到的宏观物质结合的，同学们有没有想过呢？今天我们来学习分子间的力量。使用分子间的力量，很多生活中常见的现象，例如拉绳比赛中使用的绳子，两端都有很大的压力，但绳子很难断开。 例如压缩固体时，很难发现。 此外，这一部分的知识广泛应用于科学领域，特别是精密光学仪器的制造领域，大家必须认真学好这门课程。提出疑问引起学生思维，激发学习兴趣，将生活与科技相结合，强调学习内容的重要性。新课程一、分子之间有间隙建模：已知物质既然由大量分子构成，分子就小，难以观察。 为了便于大家的理解，老师用米粒代替分子，假设这块米粒是由很多米粒构成的。问题指南：米粒有自己的形状和大小，如果米粒之间有间隙的话，构成物质的分子之间也会有这样的间隙吧。有这个问题，我们来做实验。示范：展示装有100ml水的量筒，让学生自己读，往烧杯里注入100ml酒精，让学生读，通过香味确定酒精这一物质。 将水和酒精混合，观察混合液体的总体积。100ml100ml200毫升混合前混合后图(1)分子间有间隙让学生分析实验现象的结果是，水和酒精是由分子构成的，如果分子间紧密无间隙的话，应该可以将水100ML和酒精100ML混合，得到200ML的混合液。 实际结果小于200ML，证明分子间有间隙。建模：像米粒中掺入细砂一样，由于砂子小，进入米粒间隙，我们得到的砂子和米粒总体积小于原来两者的体积之和。实际联系：举几个可以说明气体和固体也有间隙的例子。总结：固体、气体、液体、分子间有间隙。二、分子间有引力建模与提问：在米粒模型中继续研究，会发现米粒松动，没有一定的形状和大小。 我们日常生活中看到的宏观物体有一定的形状和大小，同学们可以想象一下。 怎样才能把这松松的米粒做成一定的形状？总结出来的学生说：“学生的想法之所以有共同点，是因为在米粒之间产生粘合力的时候，他们能够形成一定的形状。 由此可以认为，构成物质的分子之间也有这样的粘附或吸引力的作用教科书的实验说明：教科书中有两个表面平坦的铅块用力压着，挂钩拍摄的照片。让学生分析实验现象，接下来的铅块受力分析，发现铅块受到自己的重力和重锤的拉力，这两个力的方向都是向下的，铅块如果能够静止，就必须受到向上的力。 这实际上验证了我们的推测，因为截面间的分子有引力的作用，所以下面的铅块不会掉落。 通过这个实验，我们发现分子之间确实存在着引力。三、分子间引力的大小与距离的关系问：请看大屏幕。 屏幕上有一面破镜子。 我知道破镜子很难。 分子间的引力可以把两块铅粘在一起，为什么不能用和破镜子一样的方法呢？学生考虑讨论：让学生们拿着这个问题读教科书第8页的图7.3-2，自己找答案，在画面上老师给出4点提示，大家可以根据提示找答案。1、图片描述了哪两个物理量的关系？2、随着r的增大，f有什么变化？3、当r变大到r时，f的大小如何？4 .破镜的截面是平的吗？教师总结：图像描述了分子间引力随分子间距离变化的关系，随着分子间距离的增大，曲线接近横轴，即引力减小，分子间引力减小到某个值时。 分子间的引力很小，可以忽略。 这个位置大约是10-9平方米。 由此可知，分子间的引力是短距离力。 这是破镜难以变圆的原因，因为镜子质量坚硬，而且镜子截面粗糙，难以使分子间的引力在作用范围内，所以破镜难以变圆。 我们实验中使用的铅块质地柔软，表面光滑，因此实验成功，但仍需要较大的外力压接。与实际的联系：我很难破镜子，但随着科学技术的发展，人们已经可以团圆镜子了。 看大屏幕，相机和棱镜是比较精密的光学仪器。 制作这些光学设备时，需要压接两个折射率不同的玻璃。 使用胶粘剂导入第三物质，降低透镜质量。 在这种情况下，可以使玻璃表面平坦，均匀地施加大的压力。 这样，透镜利用分子间的引力进行压接，可得到高品质的透镜。四、分子之间有排斥力问：刚才我们学习了分子间的引力，同学们想，既然物质分子间有引力，为什么老师要一起压缩这些米粒。总结：固体和液体难以压缩，用力压缩固体会在物体内产生抵抗压缩的力。 这些事实都是分子间有排斥力的表现。利用反证推论，如果分子间只存在引力，分子间存在空隙，物体内部的分子就会被吸引，所有物体都会变成非常紧密的物质。 但事实并非如此，表明必然存在排斥力。五、分子间引力、斥力及合力大小与分子间距离的关系(1)经研究发现，分子间的引力和排斥力随分子间距离的增大而减小。 但是，分子间排斥力随着分子间距离的增大而更快地减小，在图1中用双点划线表示。(2)由于分子间有引力和斥力，两种力的合力也称为分子力。 在图1的图像中，实线的曲线表示重力与斥力的合力随着距离变化的情况(r=r0距离时，分子间的引力和排斥力平衡，分子间的力为零，r0的数量水平为10-10m，相当于r0位置称为平衡位置。rr0引力(2)r=m时，为0。2 .斥力(1)随着分子间距离r的增加而减少(2)减少迅速。三、分子运动理论1 .物体由大量分子构成。2、分子进行永不停止的不规则热运动。3、分子间