水面的秘密

《水面的秘密》讲义当我们漫步在湖边、河畔，或是凝视着一杯水的时候，那平静的水面似乎只是简单地反射着周围的世界。

然而，水面之下隐藏着许多令人着迷的秘密。

首先，让我们来思考一下水面的物理特性。

水是一种神奇的物质，其分子结构决定了它独特的表面张力。

这种表面张力使得小昆虫能够在水面上行走而不沉没。

想象一下，一只水黾轻巧地在水面上滑行，仿佛在表演一场精妙的舞蹈。

这是因为水的表面张力为它提供了足够的支撑力。

水面也是光线的奇妙舞台。

当光线照射到水面时，会发生折射和反射现象。

这就是为什么当我们从不同的角度观察水面时，看到的水下物体的位置和形状会有所不同。

当阳光洒在水面上，波光粼粼的景象让人心醉神迷。

但这美丽的背后，是光线与水面相互作用的复杂过程。

谈到水面，就不能不提到浮力。

浮力定律告诉我们，物体在液体中受到的浮力等于它排开液体的重量。

这一原理在我们的日常生活和众多工程领域都有着广泛的应用。

从船只在水面上的航行，到潜水艇在水下的升降，都是对浮力原理的巧妙运用。

水面还与气候变化息息相关。

全球气候的变化会影响水面的蒸发速度和降雨量。

例如，在气温升高的情况下，水面的蒸发量增加，可能导致干旱地区更加缺水。

而在一些暴雨频繁的地区，大量的雨水汇聚在水面，又可能引发洪水等灾害。

在生态系统中，水面也扮演着重要的角色。

它是许多生物的栖息地和生命之源。

河流、湖泊和海洋中的水面为鱼类、水鸟、水草等生物提供了生存空间。

水面的温度、酸碱度和营养物质含量等因素，都会影响水中生物的种类和数量。

水面的流动也蕴含着奥秘。

水流的速度、方向和力量都对周围的环境产生着影响。

河流的奔腾不息塑造了两岸的地形地貌，海洋中的洋流则影响着全球的气候和生态平衡。

此外，水面还具有一定的自净能力。

但这种自净能力是有限的，如果我们过度污染水面，超过了它的承受限度，就会导致水质恶化，给生态环境带来巨大的破坏。

当我们深入探究水面的秘密时，会发现它与物理学、化学、生物学、地质学以及气象学等多个学科都有着紧密的联系。

小班科学水的秘密教案【篇一：幼儿园小班科学教案奇妙的水】幼儿园小班科学教案奇妙的水活动目标：1、鼓励幼儿运用各种感官，感知水的特征。

2、在操作中感知玩水的快乐。

3、培养幼儿的探究和创造能力。

活动准备：所料水盆若干；大、中、小透明杯子（大杯盛清水、中杯盛牛奶、小杯盛醋）；玩水材料：空矿泉水瓶、毛巾、塑料袋、小篮子等。

活动过程：一、看录像：喷泉，引出水，导入活动。

二、1、除了喷泉这里有水，你还在哪里见到过水？（启发幼儿描述自己见到水的情形。

）2、那水是什么样子的呢？3、今天，水妈妈带着水宝宝来到了我们这里，可是看样子水妈妈好像不太高兴，我们一起问问她好吗？“水妈妈，您为什么不高兴呀？”录音：“我的孩子水宝宝不见了，我很伤心。

”我们一起把水宝宝找出来好不好？每个小朋友跟前都有三个杯子，水宝宝就藏在其中的一个杯子里，你可以用看一看、闻一闻、尝一尝等办法把水宝宝找出来。

4、幼儿操作，教师巡回观察。

5、提问：你怎么知道这里面藏的是水宝宝？你是怎么找出来的？谁是什么颜色?什么味道的？6、教师小结：水是没有颜色没有味道的。

7、请小朋友告诉水宝宝以后不要再调皮了，并把水宝宝送到水妈妈的身边。

8、现在老师要送给水宝宝一个小礼物，请小朋友闭上眼睛，睁开眼看看是什么？（小花）你是怎么知道的？教师小结：水是透明的。

三、帮水宝宝搬家1、老师：水宝宝都找到了，水妈妈怎么好象还有心事，我们再一起问问她：“水妈妈您怎么还是不高兴？”录音：我的一些孩子要搬家，我又没办法帮他们，怎么办呢？老师：我们来帮水宝宝搬家好不好？录音：那太好了，你们若帮水宝宝搬完家，我就告诉你们一些水宝宝的秘密。

2、教师介绍材料：出示各种材料，幼儿说出其名称。

要求孩子帮水宝宝搬家时，可以用这些材料，也可不用：如：用两手捧水等，看谁想的办法好，再帮水宝宝搬家时，还要注意观察、发现水宝宝的秘密。

3、幼儿操作，（先往小篮子里搬）教师巡回指导。

4、老师：拿起小篮子看看，里面有没有水宝宝？他们到哪里去了？（幼儿回答）教师：他不能住在这里，他会流出来的，那干脆我们就把水宝宝搬到这个小动物盆里吧，看那一组的小朋友最先搬完。

《水面的秘密》学习任务单一、学习目标1、了解水面的物理特性，如表面张力、浮力等。

2、探究水面上的常见现象，如涟漪、倒影的形成原理。

3、认识水的表面与空气的交互作用。

4、培养观察和分析自然现象的能力。

二、学习重难点重点：1、掌握水面张力的概念和影响因素。

2、理解浮力产生的原因和计算方法。

难点：1、解释复杂的水面现象，如毛细现象。

2、运用所学知识解决实际问题，如船只在水面上的漂浮原理。

三、学习资料1、物理教材《物理学概论》中关于液体表面性质的章节。

2、科普文章《探索水的奥秘》。

3、在线课程“水面现象的科学解析”。

四、学习过程1、知识讲解（1）水面张力通过实验观察，将硬币轻轻放在水面上，硬币能够漂浮一段时间而不下沉，引出水面张力的概念。

讲解水面张力的定义，即液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。

分析影响水面张力的因素，如温度、溶质浓度等。

（2）浮力以木块在水中上浮为例，讲解浮力的概念。

浮力是指物体在液体或气体中受到向上的力。

推导浮力的计算公式 F 浮＝ρ 液 gV 排，并通过实例计算加深理解。

2、现象探究（1）涟漪观察向平静水面投入小石子产生的涟漪现象。

解释涟漪是由于物体打破水面平衡，引起水分子振动而形成的水波。

探讨涟漪的传播速度与水的深度、投入物体的大小和力量等因素的关系。

（2）倒影在湖边观察景物在水面形成的倒影。

分析倒影的形成是由于光的反射，水面如同平面镜，反射出物体的影像。

了解倒影的清晰度与水面的平静程度、光线条件的关系。

（3）毛细现象展示将毛细管插入水中，水在毛细管内上升的现象。

解释毛细现象是由于水面张力和附着力的共同作用，使得液体在细小的管道中上升或下降。

3、实验操作（1）水面张力实验准备不同浓度的盐水和清水，分别测量能够在其表面漂浮的硬币数量，比较水面张力的大小。

（2）浮力实验准备一个弹簧测力计、一个重物和一杯水。

测量重物在空气中的重力，然后将重物浸入水中，测量此时弹簧测力计的示数，计算浮力大小，验证浮力公式。

鸭子浮在水面上的秘密
今天，我去公园玩耍，那里的景色真美呀！柳树姑娘梳着又细又长的辫子，荷花仙子向人们绽开了粉红的笑脸。

突然，在我的视线里游来了两只小鸭子。

它们有时用嘴咬咬这，咬咬那，像在梳理羽毛又像在挠痒痒，它还经常把头钻
入水中，敏捷地用嘴捉小鱼和小虾，并迅速的把小鱼小虾吞进肚里，美餐一顿。

小鸭为什么会浮在水面上呢？我的脑子里出现了一个大大的？我费了九牛
二虎之力才找到资料。

原来鸭子尾巴下面有一个尾脂腺，鸭子用嘴能啄出一些
油脂，再梳理身上的，将油脂擦到羽毛上，因此，小鸭子的羽毛就能保持光洁
不透水，游泳就轻松自如了。

看了这些，我有点半信半疑。

为了证实，我做了
实验，我妈妈买了一只鸭子，拿起洗洁精，鸭子从头到脚被洗的干干净净，还
不让它再去涂抹油脂。

然后，我把鸭子放在水中，它哗一下沉下去了，鸭子变
成了落汤鸭。

看来，书上说的一点也不错。

今天，通过观察和查阅资料，我弄清了了鸭子浮在水面上的秘密，学到了
不少知识。

我心里比吃了蜜还要甜。

《水面的秘密》教学设计教学目标1．能针对水面现象提出问题，并能通过观察、猜想、实验等方法收集证据，做出合理的解释。

2．引领学生关注身边生活现象，并善于思考；喜欢用学到的科学知识解释生活中的现象。

3．了解水的表面张力现象。

教学重点难点1、规范操作，认真观察水的表面张力。

2、理解水的表面张力。

教学准备烧杯、1角硬币、滴管、量筒、水槽、洗洁精、投影仪、多媒体课件。

教学过程一、创设情境，导入新课1．谈话：前几天我们学习了《有趣的沉浮现象》，知道了有些物体可以浮在水面上，有些可以沉在水底。

今天，老师给大家准备了满满的一杯水，和一枚一角的硬币，如果我轻轻将这枚硬币放在水杯上，大家猜想一下：硬币是浮在水面还是沉入水底？（学生交流，大部分学生认为硬币会沉入水底。

）2．请一名学生上讲台验证自己的猜想，结果硬币沉入水中。

3．谈话：刚才这名同学的演示证明了大家的猜想，那么，大家的猜想就是正确的吗？（学生的回答一般是肯定的。

）现在教师再来演示一下。

（教师轻轻将硬币放在水面，结果硬币浮在水面上。

）4．谈话：为什么老师放的硬币会浮在水面上，其中有什么秘密？（引导学生复习前面学过的知识，梳理学生的回答，然后引出本节课的目标：研究水面的秘密。

）板书：水面的秘密。

设计意图：本单元的主题是认识水，前面刚刚讲过《有趣的沉浮现象》，在这里通过创设的情境引导学生复习了前面学过的知识，另一方面，这一矛盾情景的设置又极大地激发了他们探究的积极性。

让他们带着好奇进入到下一环节的探究。

二、合作探究，观察现象1．学生实验：每个小组用量筒往烧杯倒水，尽量倒满。

2．猜测假设：看看你桌上的烧杯，你猜测一下还能往里面加水吗？把你的意见和小组成员交流一下。

（学生的意见无非两种：能或者不能。

）3．验证猜想：怎样才能知道我们的猜测是否正确？出示滴管，演示滴管的用法。

每个小组都用滴管往烧杯里加水，看杯子里的水会不会溢出来？注意：①动作要轻，不能晃着杯子，边滴边数，看能滴入多少滴水？②注意随时观察水面的变化？用图画出来。

《水面的秘密》教学反思
这是一节观察课，本课就是让学生在各种探究活动中观察水面的变化，从而得出水面的秘密就是水有表面张力。

在教学中我先让学生观察半杯水的水面是什么样的，又是让学生观察满杯水的水面是什么样的。

在学生已有了一杯满水的前提下，我让学生大胆猜测，满满的一杯水内还能放曲别针吗？如果能放，能放多少枚？学生小组讨论，大胆猜想。

在实验过程中，及时引导学生认真观察水面，观察水面发生了什么变化？通过观察，学生发现水面都突出杯子面很高了，但是水还没流出来，纷纷感到奇怪。

在学生的惊奇中我又设计了“给硬币装水”的活动，出示一元的硬币，让学生猜想能不能在硬币上面装水，如果能，你认为能装几滴？学生大都猜测不能装，于是我让学生亲自动手试一试。

在滴水的过程中，我及时引导学生观察水面的变化，这时学生发现水面越滴越高，都快成球形了，水还没有流出来，进一步体验到了水面神奇的现象。

这样学生经历了猜想、实验、交流、结论这样一个完整的科学探究过程，在有序地观察，充分自主探究的基础上，引导学生总结出这种神奇的水面现象就是因为水有表面张力，从而揭示出了水面的秘密。

通过几个不同的观察水面的探究活动，教师适时、恰当地引导，学生科学有序地观察，不但培养了学生动手操作和分析解决问题的能力，还培养了学生认真、有序的观察能力，从而达到了教学目的。

《17 水面的秘密》知识清单一、水的表面张力现象1、什么是表面张力水的表面好像有一层薄薄的“皮肤”，这就是水的表面张力。

比如说，我们可以看到小昆虫能在水面上行走，就像它们有超能力一样，其实是水的表面张力在起作用。

就像有一次我在小池塘边看到一只水黾，它的腿又细又长，在水面上跑来跑去，它的脚并没有陷到水里去，这就是因为水的表面张力能够支撑住它的身体。

表面张力让水的表面尽可能缩小。

如果我们把一些回形针轻轻放在水面上，会发现回形针可以漂浮在水面上，而不是像我们想象的那样立刻沉下去。

这是因为水的表面张力就像一个无形的“网”，托住了回形针。

2、表面张力的表现水滴的形状。

我们平常看到的水滴是近似球形的，这就是表面张力的表现。

因为在相同体积的情况下，球形的表面积是最小的，水的表面张力会使水滴的表面积尽量小，所以就形成了近似球形的形状。

就像我们吹泡泡的时候，泡泡也是球形的，这也是表面张力的作用。

水在容器边缘的形状。

当我们把水装在一个容器里的时候，会发现水在容器边缘的水面是向上弯曲的，这也是表面张力在作怪。

它使得水的表面不会平平地贴着容器边缘，而是有一点向上凸起。

二、影响表面张力的因素1、温度的影响温度对水的表面张力是有影响的。

一般来说，温度升高的时候，水的表面张力会减小。

就像我们烧开水的时候，当水开始变热，水的表面张力就慢慢变小了。

如果我们在热水和冷水中做同样的小实验，比如在热水和冷水中分别放入同样的小纸片，会发现小纸片在热水中的漂浮状态可能和在冷水中不太一样，在冷水中可能漂浮得更稳一些，这就是因为热水的表面张力相对较小。

2、杂质的影响如果往水里加一些杂质，也会改变水的表面张力。

比如说，如果我们往水里加一点肥皂液，就会发现水的表面张力明显变小了。

我们可以做一个小实验，在一个干净的水盆里，水的表面可以让小针漂浮，但是当我们往水里滴入一些肥皂液后，小针就会很快沉下去，这是因为肥皂液破坏了水原本的表面张力。

三、表面张力在生活中的应用1、清洁用品的原理很多清洁用品就是利用了水的表面张力的原理。

《水面的秘密》观课报告胡老师：田老师的教学设计，步骤清晰，符合科学课堂教学的特点，能根据学生的年龄特点联系学生的生活引导学生进行科学探究活动。

能利用多媒体技术制作微视频，创新教学方式，把教学中的重点、难点以图片、动画以及视频的形式科学的呈现在学生的眼前。

通过学生对微视频的自主学习，培养学生动手操作的能力，并引导他们的思维步步深入逐步提高科学思维的能力。

观察时，我重点关注了田老师是如何呈现材料的。

学生的材料，老师采取了课前分发。

而教师手中的实验材料，在实验操作环节呈现，极大的调动了学生的积极性，激起了每一位学生的极强烈的探究欲望。

其次，我重点观察了田老师对材料的使用方法的导向情况。

田老师在这里把实验的设计主动权还给了学生，让学生自主设计“硬币装水”的实验方法。

通过生活中的画面给学生以引导，同时，及时给予学生极大的鼓励与肯定。

深入浅出，使学生很快制定出了实验方案。

正是因为实验之前的充分准备，才使学生在实验中如鱼得水。

顺利完成实验任务，轻轻松松就掌握了本节课的知识，在总结结论环节得出了深入的结论。

隋老师：观察与分析：本节课我从学生的自主探究和合作交流两个方面对学生的学习情况进行观察。

在自主探究阶段，绝大多数同学能够根据教师提出的问题进行相应的思考，也有个别同学注意力不够集中，需要其他同学或老师提醒。

完成任务后，有的同学在继续研究问题，有的研究用一元的硬币滴水。

还有的组效率比较低，其他组都完成了，他们没有完成任务。

在合作交流阶段，有的小组能够在出现不同意见时，进行讨论或辩论，交流氛围良好。

个别小组存在语言霸权，学困生需要在其他同学的提醒和要求下参与，积极性不高，发言也较少。

建议：教师分组时考虑各层次学生的搭配，选取组织能力强的学生做组长，这样能更好的组织小组内的各项探究、交流活动。

鼓励、表扬学困生的发言，让他们的参与积极性更高。

《水面的秘密》学习任务单一、学习目标1、了解水面的物理特性，如表面张力、浮力等。

2、探究水面上常见的自然现象，如风引起的涟漪、雨滴形成的水圈等。

3、理解水面与周围环境的相互作用，例如水面的反射和折射。

4、培养观察和分析水面现象的能力，提高科学探究的兴趣。

二、学习内容（一）水面的物理特性1、表面张力（1）定义：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。

（2）实验观察：观察硬币在水面上漂浮、水黾在水面行走等现象，理解表面张力的作用。

（3）影响因素：温度、液体的种类、杂质等对表面张力的影响。

2、浮力（1）原理：物体在液体中受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。

（2）阿基米德定律：通过实验验证阿基米德定律，测量物体在不同液体中受到的浮力。

（3）应用：解释船舶漂浮、潜水艇浮沉的原理。

（二）水面上的自然现象1、风与涟漪（1）观察：在有风的天气里，观察池塘或湖泊水面上的涟漪。

（2）形成机制：风对水面的摩擦力导致水面波动，形成涟漪。

（3）影响因素：风速、风向、水面的平整度等对涟漪的形状和传播的影响。

2、雨滴与水圈（1）现象描述：观察雨滴落入平静水面时形成的水圈。

（2）原理分析：雨滴的冲击力和水面的表面张力共同作用形成水圈。

（3）水圈的特点：水圈的大小、扩散速度与雨滴的大小、下落速度的关系。

（三）水面与周围环境的相互作用1、反射（1）定义：光线照射到水面时，一部分光线被反射回空气中。

（2）观察与分析：在不同角度观察水面反射的物体，理解反射规律。

（3）应用：利用水面反射拍摄美丽的照片，解释镜子成像的原理。

2、折射（1）概念：光线从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象。

（2）实验探究：通过将筷子插入水中观察“折断”现象，了解折射原理。

（3）实际应用：解释水中物体看起来位置发生变化的原因，以及在渔业中利用折射原理捕鱼。

三、学习资源1、在线课程：推荐相关的物理科普视频网站，如《科普中国》《网易公开课》中的物理课程。