液體的表面性質(zhì)

1、液體的表面現(xiàn)象液體的表面現(xiàn)象醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容：了解產(chǎn)生液體表面現(xiàn)象的微觀機(jī)制了解產(chǎn)生液體表面現(xiàn)象的微觀機(jī)制掌握表面張力系數(shù)以及表面張力掌握表面張力系數(shù)以及表面張力掌握彎曲液面內(nèi)的附加壓強(qiáng)公式掌握彎曲液面內(nèi)的附加壓強(qiáng)公式 理解潤濕與不潤濕現(xiàn)象、毛細(xì)現(xiàn)象理解潤濕與不潤濕現(xiàn)象、毛細(xì)現(xiàn)象了解肺泡的壓強(qiáng)、氣體栓塞以及表面吸附現(xiàn)象等了解肺泡的壓強(qiáng)、氣體栓塞以及表面吸附現(xiàn)象等第四章第四章 液體的表面現(xiàn)象液體的表面現(xiàn)象液體有哪些特性質(zhì)？液體有哪些特性質(zhì)？ 液體的性質(zhì)介于固體與氣體之間。一方面，它像固液體的性質(zhì)介于固體與氣體之間。一方面，它像固體一樣具有一定的體積，不易壓縮；另一方面，它又像體一樣具

2、有一定的體積，不易壓縮；另一方面，它又像氣體一樣，沒有一定的形狀，具有流動(dòng)性氣體一樣，沒有一定的形狀，具有流動(dòng)性 液體的性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)液體的性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)液體具有一定的體積，不易壓縮。液體具有一定的體積，不易壓縮。 液體分子間距較氣體小了一個(gè)數(shù)量級(jí)液體分子間距較氣體小了一個(gè)數(shù)量級(jí) , , 分子排列較分子排列較緊密，分子間作用力較大緊密，分子間作用力較大, ,其熱運(yùn)動(dòng)與固體相似其熱運(yùn)動(dòng)與固體相似 , ,主要在主要在平衡位置附近作微小振動(dòng)。平衡位置附近作微小振動(dòng)。液體沒有一定形狀，并具有流動(dòng)性。液體沒有一定形狀，并具有流動(dòng)性。 這是由于液體分子振動(dòng)的平衡位置不固定，是近程有這是由于液體

3、分子振動(dòng)的平衡位置不固定，是近程有序，即在很小范圍內(nèi)在一短暫時(shí)間里保持一定的規(guī)則性。序，即在很小范圍內(nèi)在一短暫時(shí)間里保持一定的規(guī)則性。 由于液體分子間距小，分子間相互作用力較大，由于液體分子間距小，分子間相互作用力較大，當(dāng)液當(dāng)液體與氣體、固體接觸時(shí)，交界處由于體與氣體、固體接觸時(shí)，交界處由于分子力作用分子力作用而產(chǎn)生一而產(chǎn)生一系列特殊現(xiàn)象，即：液體表面現(xiàn)象。系列特殊現(xiàn)象，即：液體表面現(xiàn)象。1、分子力的特點(diǎn)、分子力的特點(diǎn)0rr ：斥力斥力Rrr 0：引力引力 有效直徑：有效直徑：mr10010 mR910 有效作用半徑：有效作用半徑：orfro0r合力合力斥力斥力引力引力Ror根據(jù)分子之間作用力

4、對(duì)這種微觀結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步解釋根據(jù)分子之間作用力對(duì)這種微觀結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步解釋表面層表面層Rf6、微觀力與宏觀力的關(guān)系、微觀力與宏觀力的關(guān)系3、表面層：、表面層：4、表面能：表面能：表面層分子勢能內(nèi)部分子勢表面層分子勢能內(nèi)部分子勢 能，形成表面能。能，形成表面能。5、形成、形成表面張力表面張力 系統(tǒng)以勢能最小的狀態(tài)最穩(wěn)定，液體有系統(tǒng)以勢能最小的狀態(tài)最穩(wěn)定，液體有 盡量縮小其表面的趨勢，宏觀表面為表面張力。盡量縮小其表面的趨勢，宏觀表面為表面張力。球內(nèi)分子引力，球內(nèi)分子引力，分子作用球分子作用球RO2、分子作用球：、分子作用球：半徑：半徑：R、球外分子無作用力。球外分子無作用力。 表面層分子受力：合力向

5、下。表面層分子受力：合力向下。7、 界面界面（interface）：）： 密切接觸的兩相間的過渡區(qū)，約密切接觸的兩相間的過渡區(qū)，約 10-910-8 m， 有幾個(gè)分子層厚有幾個(gè)分子層厚8、表面（、表面（surface）：）： 其中的一項(xiàng)為氣體（習(xí)慣）。如：其中的一項(xiàng)為氣體（習(xí)慣）。如：氣氣- 固，氣固，氣-液液。 五類界面：氣五類界面：氣-液，氣液，氣- 固，固， 液液- 固固 ，液，液1-液液2 ， 固固1- 固固2第一節(jié)第一節(jié) 表面張力表面張力 表面能表面能一、表面張力一、表面張力1.1.現(xiàn)象：現(xiàn)象：說明：說明：液面上存在沿表面的收縮力作用，這種力液面上存在沿表面的收縮力作用，這種力只存在

6、于液體表面。只存在于液體表面。(2)(2)液面像緊繃的橡皮膜具有彈性。液面像緊繃的橡皮膜具有彈性。(1)(1)液面有收縮到最小的趨勢；液面有收縮到最小的趨勢； 液體的表面層中有一種使液面盡可能收液體的表面層中有一種使液面盡可能收縮成最小的宏觀張力?？s成最小的宏觀張力。表面張力表面張力（surface tension） 液體表面液體表面有收縮到最小的趨勢有收縮到最小的趨勢從分子運(yùn)動(dòng)論觀點(diǎn)說明從分子運(yùn)動(dòng)論觀點(diǎn)說明分子作用球：分子作用球： 在液體內(nèi)部任取一在液體內(nèi)部任取一分子分子A , ,以以A為球心，為球心，以分子有效作用半徑以分子有效作用半徑R 為半徑作一球，稱為為半徑作一球，稱為分子作用球分子

7、作用球 。球外分。球外分子對(duì)子對(duì)A 無作用力，球無作用力，球內(nèi)分子對(duì)內(nèi)分子對(duì)A 的的作用力作用力對(duì)稱分布，合力為零。對(duì)稱分布，合力為零。2.2.表面張力產(chǎn)生的原因表面張力產(chǎn)生的原因 從表面層中任取一分子從表面層中任取一分子B，其受合力與液面垂直，其受合力與液面垂直，指向液內(nèi)，這使得表面層內(nèi)的分子與液體內(nèi)部的分指向液內(nèi)，這使得表面層內(nèi)的分子與液體內(nèi)部的分子不同子不同, ,都受一個(gè)指向液體內(nèi)部的合力都受一個(gè)指向液體內(nèi)部的合力 。 在這些力作用在這些力作用下，液體表面的分下，液體表面的分子有被拉進(jìn)液體內(nèi)子有被拉進(jìn)液體內(nèi)部的趨勢。部的趨勢。 在宏觀上就表在宏觀上就表現(xiàn)為液體表面有收現(xiàn)為液體表面有收縮的

8、趨勢?？s的趨勢。 任何系統(tǒng)的勢能越小越穩(wěn)定，所以表面層內(nèi)的任何系統(tǒng)的勢能越小越穩(wěn)定，所以表面層內(nèi)的分子有盡量擠入液體內(nèi)部的趨勢，即液面有收縮的分子有盡量擠入液體內(nèi)部的趨勢，即液面有收縮的趨勢，這種趨勢在宏觀上就表現(xiàn)為液體的表面張力。趨勢，這種趨勢在宏觀上就表現(xiàn)為液體的表面張力。表面張力是宏觀力，與液面相切表面張力是宏觀力，與液面相切; f ; f 是微觀力，是微觀力，與液面垂直。與液面垂直。從能量觀點(diǎn)來分析從能量觀點(diǎn)來分析 把分子從液體內(nèi)部移到表面層，需克服把分子從液體內(nèi)部移到表面層，需克服 f 作作功功; ;外力作功外力作功, ,分子勢能增加分子勢能增加, ,即表面層內(nèi)分子的勢即表面層內(nèi)分子

9、的勢能比液體內(nèi)部分子的勢能大，表面層為高勢能區(qū)能比液體內(nèi)部分子的勢能大，表面層為高勢能區(qū); ;各個(gè)分子勢能增量的總和稱為各個(gè)分子勢能增量的總和稱為表面能表面能，用，用E 表示。表示。二、表面張力系數(shù)二、表面張力系數(shù) 我們想象在液面上畫一條我們想象在液面上畫一條直線段，線段兩側(cè)液面均有收直線段，線段兩側(cè)液面均有收縮的趨勢，即有表面張力作用，縮的趨勢，即有表面張力作用，該力與液面相切該力與液面相切, ,與線段垂直，與線段垂直，指向各自的一方指向各自的一方, ,分別用分別用f 和和f表示，這恰為一對(duì)作用力與反表示，這恰為一對(duì)作用力與反作用力，作用力， f = - f。 為為表面張力系數(shù)表面張力系數(shù)，

10、數(shù)值上等于單位長度直線段，數(shù)值上等于單位長度直線段兩側(cè)液面的表面張力，單位：兩側(cè)液面的表面張力，單位：N / m 。 由于線段上各點(diǎn)均有表面張力作用由于線段上各點(diǎn)均有表面張力作用, ,線段越長線段越長, ,則則合力越大。設(shè)線段長為合力越大。設(shè)線段長為l , ,則：則：f =l 。ff 如圖所示，鐵絲框上掛有液膜，如圖所示，鐵絲框上掛有液膜，表面張力系數(shù)為表面張力系數(shù)為，將，將AB邊邊無摩擦無摩擦、勻速勻速、等溫等溫地右移地右移x，在，在AB邊上加邊上加的力為：的力為：F =2=2l ，則在這個(gè)過程中，則在這個(gè)過程中外力外力F 所做的功為所做的功為: :f BAB A FSxlxFA 2 其中其

11、中S S = 2lx ,是是AB 向右移動(dòng)過程中液面面積的增量。向右移動(dòng)過程中液面面積的增量。外力克服分子間引力做功，表面能增加，若用外力克服分子間引力做功，表面能增加，若用E 表示表面表示表面能增量，則：能增量，則：SAE SASE 三、表面張力系數(shù)的測定與表面能增量三、表面張力系數(shù)的測定與表面能增量 表面張力系數(shù)在數(shù)值上等于增加單位液體表面積時(shí)，外力表面張力系數(shù)在數(shù)值上等于增加單位液體表面積時(shí)，外力所需做的功，或增加單位液體表面積時(shí)，表面能的增加。所需做的功，或增加單位液體表面積時(shí)，表面能的增加。表面張力系數(shù)的測定（液滴測定法）表面張力系數(shù)的測定（液滴測定法）ABd 質(zhì)量為質(zhì)量為m m的待

12、測液體吸入移液管，由的待測液體吸入移液管，由管口下端緩慢流出，形成袋狀水滴。當(dāng)管口下端緩慢流出，形成袋狀水滴。當(dāng)表面張力不足以支持重力時(shí)，水滴下落，表面張力不足以支持重力時(shí)，水滴下落，則：則：W=fW=fdnmgdnmgnnmgWdf 總總滴滴數(shù)數(shù):四、影響表面張力系數(shù)的因素四、影響表面張力系數(shù)的因素與液體的性質(zhì)有關(guān)與液體的性質(zhì)有關(guān)：不同液體，：不同液體，值不同；密度小、值不同；密度小、易揮發(fā)的液體易揮發(fā)的液體值較小。如酒精的值較小。如酒精的值很小，金屬值很小，金屬 熔化后的熔化后的值很大。值很大。與相鄰物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)與相鄰物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)：同一液體與不同物質(zhì)交界，：同一液體與不同物質(zhì)交界，值不同。

13、值不同。與溫度有關(guān)與溫度有關(guān)：溫度升高，：溫度升高，值減小，兩者近似呈線值減小，兩者近似呈線性關(guān)系。性關(guān)系。與液體內(nèi)所含雜質(zhì)有關(guān)與液體內(nèi)所含雜質(zhì)有關(guān)：在液體內(nèi)加入雜質(zhì)，液體：在液體內(nèi)加入雜質(zhì)，液體的表面張力系數(shù)將顯著改變，有的使其的表面張力系數(shù)將顯著改變，有的使其值增加；值增加；有的使其有的使其值減小。使值減小。使值減小的物質(zhì)稱為值減小的物質(zhì)稱為表面活表面活性物質(zhì)。性物質(zhì)。 物質(zhì)物質(zhì) 水水 水水 水水 汞汞 汞汞 界面物質(zhì)界面物質(zhì) 溫度溫度 空氣空氣 2020 72.8 72.8 空氣空氣 4040 69.6 69.6 醚醚 20 20 12.2 12.2 空氣空氣 2020 490 490

14、水水 2020 420 420 N/m102 物質(zhì)物質(zhì) 菜油菜油 乙醚乙醚 酒精酒精 皂液皂液 血液血液 界面物質(zhì)界面物質(zhì) 溫度溫度 空氣空氣 2020 27.3 27.3 空氣空氣 2020 17.0 17.0 空氣空氣 2020 22.3 22.3 空氣空氣 2020 25.2 25.2 空氣空氣 3737 40-50 40-50 N/m102 部分液體的表面張力系數(shù)部分液體的表面張力系數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 彎曲液面內(nèi)外的壓強(qiáng)差彎曲液面內(nèi)外的壓強(qiáng)差 自然界中有許多情況下液面是彎曲的，彎曲自然界中有許多情況下液面是彎曲的，彎曲液面內(nèi)外存在一壓強(qiáng)差，稱為附加壓強(qiáng)液面內(nèi)外存在一壓強(qiáng)差，稱為附加壓強(qiáng),

15、用用Ps 表表示。附加壓強(qiáng)是由于表面張力存在而產(chǎn)生的。示。附加壓強(qiáng)是由于表面張力存在而產(chǎn)生的。在液體表面上取一小面在液體表面上取一小面積積S S , ,由于液面水平，由于液面水平，表面張力沿水平方向，表面張力沿水平方向， S S 平衡時(shí)，其邊界表平衡時(shí)，其邊界表面張力相互抵消面張力相互抵消, ,S S 內(nèi)內(nèi)外壓強(qiáng)相等：外壓強(qiáng)相等：0PP 0PS Pff1.1.水平液面水平液面 2.2.彎曲液面彎曲液面 S 0PsPPff凸液面時(shí)，如圖凸液面時(shí)，如圖 s周周界上表面張力沿切線方界上表面張力沿切線方向，合力指向液面內(nèi)，向，合力指向液面內(nèi)， s好象緊壓在液體上，使好象緊壓在液體上，使液體受一附加壓強(qiáng)

16、液體受一附加壓強(qiáng)ps , ,由由力平衡條件可知，液面力平衡條件可知，液面下液體的壓強(qiáng)：下液體的壓強(qiáng)：sPPP 0附加壓強(qiáng)與外部壓強(qiáng)相同為正，相反為負(fù)。附加壓強(qiáng)與外部壓強(qiáng)相同為正，相反為負(fù)。S 0PsPPff凹液面時(shí)，如圖凹液面時(shí)，如圖 s周界周界上表面張力的合力指向外上表面張力的合力指向外部，部， s如好象被拉出，液如好象被拉出，液面內(nèi)部壓強(qiáng)小于外部壓強(qiáng)，面內(nèi)部壓強(qiáng)小于外部壓強(qiáng)，由力平衡條件可知，液面由力平衡條件可知，液面下液體的壓強(qiáng)：下液體的壓強(qiáng)：sPPP-0 附加壓強(qiáng)使彎曲液面內(nèi)外壓強(qiáng)不等，與液面曲附加壓強(qiáng)使彎曲液面內(nèi)外壓強(qiáng)不等，與液面曲率中心同側(cè)的壓強(qiáng)恒大于另一側(cè)，附加壓強(qiáng)方向恒率中心同

17、側(cè)的壓強(qiáng)恒大于另一側(cè)，附加壓強(qiáng)方向恒指向曲率中心指向曲率中心3.3.球冠形液面球冠形液面 coRjjlf 2/f 1fr已知：呈凸?fàn)畹膹澢好嫔弦阎撼释範(fàn)畹膹澢好嫔辖爻鲆粋€(gè)球冠形小液面，將截出一個(gè)球冠形小液面，將其周邊界分成許多小段其周邊界分成許多小段l，小段小段l作用于該小液面上的作用于該小液面上的表面張力大小為：表面張力大小為：lf f的方向與的方向與l相切，現(xiàn)將分解成兩個(gè)互相垂直的相切，現(xiàn)將分解成兩個(gè)互相垂直的分量分量f1 、 f2 ，如圖所示，其中，如圖所示，其中f1的方向指向液的方向指向液面內(nèi)部，面內(nèi)部， f2方向平行于整液面方向平行于整液面0sin2sin2211 ffralf

18、fj j j j RarRarSfPs22221 拉普拉斯球面附加壓強(qiáng)公式拉普拉斯球面附加壓強(qiáng)公式 球形液面附加壓強(qiáng)與表面張力系數(shù)成正比，與球面球形液面附加壓強(qiáng)與表面張力系數(shù)成正比，與球面半徑半徑R R成反比。半徑越小，附加壓強(qiáng)越大；半徑越大，成反比。半徑越小，附加壓強(qiáng)越大；半徑越大，附加壓強(qiáng)越??；半徑無限大時(shí)，附加壓強(qiáng)等于零，這附加壓強(qiáng)越??；半徑無限大時(shí)，附加壓強(qiáng)等于零，這正是水平液面的情況。正是水平液面的情況。coRjjlf 2/f 1fr 球形凸液面內(nèi)壓強(qiáng)球形凸液面內(nèi)壓強(qiáng)RPP20 球形凹液面內(nèi)壓強(qiáng)球形凹液面內(nèi)壓強(qiáng) RPP20 附加壓強(qiáng)附加壓強(qiáng)PS：由于液面彎曲，因表面張力而產(chǎn)生由于液面

19、彎曲，因表面張力而產(chǎn)生的，指向彎曲液面曲率中心的壓強(qiáng)，的，指向彎曲液面曲率中心的壓強(qiáng)， PS并不是某處并不是某處液體得壓強(qiáng)值液體得壓強(qiáng)值P，而是由于有彎曲液面的存在，所產(chǎn)，而是由于有彎曲液面的存在，所產(chǎn)生的壓強(qiáng)的增量值。生的壓強(qiáng)的增量值。例例1、已知某球形液膜的半徑為、已知某球形液膜的半徑為R，表面張力系數(shù)為，表面張力系數(shù)為，求該球形液膜內(nèi)外壓強(qiáng)差求該球形液膜內(nèi)外壓強(qiáng)差A(yù)BCRPPAB 2 RPPBC2RPPAC 4 則則注意：注意：彎曲液面的附加壓強(qiáng)與液面層數(shù)有關(guān)，實(shí)彎曲液面的附加壓強(qiáng)與液面層數(shù)有關(guān)，實(shí) 際應(yīng)用時(shí)要區(qū)分單層液面與雙層液膜。際應(yīng)用時(shí)要區(qū)分單層液面與雙層液膜。若若PA為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

20、為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓PO，則，則RPPOC 4 AB例例2、兩個(gè)大小不同且同性質(zhì)的液泡用一連通管聯(lián)通，、兩個(gè)大小不同且同性質(zhì)的液泡用一連通管聯(lián)通，如果連通管中的閥門打開，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果連通管中的閥門打開，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？分析：分析： SBSABAPPRRBA 空氣由空氣由 BARR、 氣體由氣體由A流向流向B，直到最終，直到最終A形成一個(gè)球冠形液形成一個(gè)球冠形液膜，且使得膜，且使得 ，這時(shí)有，這時(shí)有BARR BAPP 例例3、有一半徑、有一半徑 的球形肥皂泡，在標(biāo)準(zhǔn)的球形肥皂泡，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓中形成，泡膜的表面張力系數(shù)大氣壓中形成，泡膜的表面張力系數(shù) ，問此時(shí)泡內(nèi)壓強(qiáng)有多大？（，問此時(shí)泡內(nèi)壓強(qiáng)有多

21、大？（ ）mr5100 . 5 mNa/100 . 52 pap501001. 1 分析分析：設(shè)泡內(nèi)的附加壓強(qiáng)為：設(shè)泡內(nèi)的附加壓強(qiáng)為 ，則泡內(nèi)壓強(qiáng)為，則泡內(nèi)壓強(qiáng)為spparapppps5525001005. 1100 . 5100 . 541001. 14 第三節(jié)第三節(jié) 潤濕潤濕: 液體沿固體表面液體沿固體表面延展的現(xiàn)象，稱液體潤延展的現(xiàn)象，稱液體潤濕固體。濕固體。一、潤濕與不潤濕一、潤濕與不潤濕不潤濕：液體在固體表不潤濕：液體在固體表面上收縮的現(xiàn)象，稱液面上收縮的現(xiàn)象，稱液體不潤濕固體。體不潤濕固體。 潤濕、不潤濕與相互接觸的液體、固體的性質(zhì)有關(guān)。潤濕、不潤濕與相互接觸的液體、固體的性質(zhì)有關(guān)

22、。R合合f合合f合合f 2 0 2 二、毛細(xì)現(xiàn)象二、毛細(xì)現(xiàn)象潤濕管壁的液體在細(xì)管里升高，不潤濕管潤濕管壁的液體在細(xì)管里升高，不潤濕管壁的液體在細(xì)管里下降的現(xiàn)象。壁的液體在細(xì)管里下降的現(xiàn)象。水水玻璃管玻璃管 液面上升；水銀液面上升；水銀玻璃管玻璃管 液面下降液面下降A(chǔ)BC h 毛細(xì)管剛插入水中時(shí)，管內(nèi)液面毛細(xì)管剛插入水中時(shí)，管內(nèi)液面為凹液面，為凹液面， PC = P0 ,PB P0 , PB PC 根據(jù)流體靜力學(xué)原理，靜止流體同高根據(jù)流體靜力學(xué)原理，靜止流體同高的壓強(qiáng)應(yīng)該相等，的壓強(qiáng)應(yīng)該相等，B、C 為等高點(diǎn)，但為等高點(diǎn)，但PB PC ，所以液體不能靜止，管內(nèi)液，所以液體不能靜止，管內(nèi)液 面將上

23、升，直至面將上升，直至PB =PC 為止為止ABC h由圖由圖RPPA 20 RPghPghPAB 20 0PPPCB Rgh 2 cos2grh 00cos2 h 00cos2 h 當(dāng)：當(dāng)：0 grh 2 當(dāng)：當(dāng)：或或設(shè)毛細(xì)管半徑為設(shè)毛細(xì)管半徑為r,則則 cosRr 4、毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用、毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用-懸著水懸著水 水沿土壤顆粒間隙形成的毛細(xì)管上升，叫毛細(xì)管上升水沿土壤顆粒間隙形成的毛細(xì)管上升，叫毛細(xì)管上升水。土壤中的毛細(xì)管起著分配、保持土壤中的水分作用。水。土壤中的毛細(xì)管起著分配、保持土壤中的水分作用。土壤毛細(xì)管中存在的水叫懸著水，其在土壤毛細(xì)管中能保土壤毛細(xì)管中存在的水叫懸著水，其在土壤

24、毛細(xì)管中能保持的原因是：持的原因是：ghPPPPPPPPPPRPRRABABSASBSBBSAASAB ,-,2,所所以以由由于于如如圖圖 當(dāng)土壤溫度變化時(shí)，懸著水兩端溫度不同，溫度高當(dāng)土壤溫度變化時(shí)，懸著水兩端溫度不同，溫度高的一端的一端值值減小，導(dǎo)致該端減小，導(dǎo)致該端Ps 減小，使懸著水向溫度低減小，使懸著水向溫度低處移動(dòng)。處移動(dòng)。5、毛細(xì)現(xiàn)象的延伸、毛細(xì)現(xiàn)象的延伸-氣體栓塞氣體栓塞舉例舉例: 病人輸液；潛水員由深病人輸液；潛水員由深水上?。恢参锔邷叵驴菸?。水上浮；植物高溫下枯萎。 如圖，毛細(xì)管中有一段液體，液體左右兩端壓強(qiáng)相等如圖，毛細(xì)管中有一段液體，液體左右兩端壓強(qiáng)相等,形成對(duì)稱的彎液

25、面，欲使液柱向右移動(dòng)，形成對(duì)稱的彎液面，欲使液柱向右移動(dòng)， 則在左側(cè)加一壓則在左側(cè)加一壓強(qiáng)強(qiáng)P，這時(shí)兩側(cè)液面形狀改變，右側(cè)曲率半徑增大，這時(shí)兩側(cè)液面形狀改變，右側(cè)曲率半徑增大 , 左左側(cè)曲率半徑減小，產(chǎn)生向左的附加壓強(qiáng)差來抵抗側(cè)曲率半徑減小，產(chǎn)生向左的附加壓強(qiáng)差來抵抗P ,當(dāng)當(dāng)P 達(dá)到一定程度時(shí)，液柱才能移動(dòng)。達(dá)到一定程度時(shí)，液柱才能移動(dòng)。 當(dāng)毛細(xì)管中有很多氣泡，當(dāng)毛細(xì)管中有很多氣泡，則外加幾個(gè)大氣壓都不能使則外加幾個(gè)大氣壓都不能使液柱移動(dòng)，形成栓塞液柱移動(dòng)，形成栓塞, 稱稱氣氣體栓塞現(xiàn)象體栓塞現(xiàn)象。ABbBAacPP 3PP 2PP P第四節(jié)第四節(jié) 一、表面活性物質(zhì)一、表面活性物質(zhì)1、表面層

26、收縮趨勢越大，液體的表面張力系數(shù)越大、表面層收縮趨勢越大，液體的表面張力系數(shù)越大2、能夠減小液體表面張力系數(shù)的物質(zhì)稱為該液體的、能夠減小液體表面張力系數(shù)的物質(zhì)稱為該液體的表面表面活性物質(zhì)活性物質(zhì) 水水的表面活性物質(zhì)有的表面活性物質(zhì)有：膽鹽、卵磷脂、肥皂、有機(jī)酸：膽鹽、卵磷脂、肥皂、有機(jī)酸3、能夠增大液體表面張力系數(shù)的物質(zhì)稱為該液體的、能夠增大液體表面張力系數(shù)的物質(zhì)稱為該液體的表面非活性物質(zhì)表面非活性物質(zhì) 水水的表面非活性物質(zhì)有的表面非活性物質(zhì)有：氯化鈉、淀粉、糖類：氯化鈉、淀粉、糖類4、表面活性物質(zhì)和表面非活性物質(zhì)是相對(duì)的，對(duì)某種、表面活性物質(zhì)和表面非活性物質(zhì)是相對(duì)的，對(duì)某種液體是表面活性物質(zhì)

27、，對(duì)另一種液體則可能是表面非活液體是表面活性物質(zhì)，對(duì)另一種液體則可能是表面非活性物質(zhì)性物質(zhì) 2, 112fff 二、表面吸附二、表面吸附2, 112fff 保持液滴形狀保持液滴形狀伸展開成一薄膜伸展開成一薄膜 -表面吸附現(xiàn)象表面吸附現(xiàn)象 能夠使溶液表面張能夠使溶液表面張力減小的溶質(zhì)稱為力減小的溶質(zhì)稱為表面表面活性物質(zhì)活性物質(zhì) 固體吸附固體吸附吸附度吸附度舉例舉例: 白陶土；白陶土； 活性炭；活性炭； 凈水器。凈水器。探討肺泡表面活性物質(zhì)在肺呼吸過程中的作用探討肺泡表面活性物質(zhì)在肺呼吸過程中的作用肺位于胸腔內(nèi)，支氣管在肺內(nèi)分成許多小支氣管，每個(gè)肺位于胸腔內(nèi)，支氣管在肺內(nèi)分成許多小支氣管，每個(gè)小支

28、氣管末端附有很多小氣囊，稱為肺泡。小支氣管末端附有很多小氣囊，稱為肺泡。肺泡腔里是氣體，肺泡壁則有一層液體，這樣就構(gòu)成了肺泡腔里是氣體，肺泡壁則有一層液體，這樣就構(gòu)成了氣液交界面，同時(shí)會(huì)在氣液界面上存在向肺泡中心回縮的表面氣液交界面，同時(shí)會(huì)在氣液界面上存在向肺泡中心回縮的表面張力。張力。若每個(gè)肺泡內(nèi)氣液界面的表面張力系數(shù)相同，小肺泡內(nèi)若每個(gè)肺泡內(nèi)氣液界面的表面張力系數(shù)相同，小肺泡內(nèi)的壓強(qiáng)大于大肺泡內(nèi)的壓強(qiáng)，有可能使小肺泡萎縮，大肺泡膨的壓強(qiáng)大于大肺泡內(nèi)的壓強(qiáng)，有可能使小肺泡萎縮，大肺泡膨脹，但這種情況在肺內(nèi)并沒有出現(xiàn)，原因就是表面活性物質(zhì)的脹，但這種情況在肺內(nèi)并沒有出現(xiàn)，原因就是表面活性物質(zhì)的

29、作用。作用。肺泡表面液層中分布有一定量的、由肺泡肺泡表面液層中分布有一定量的、由肺泡II型細(xì)胞分泌型細(xì)胞分泌的一種脂蛋白，它可起降低表面張力系數(shù)的作用。的一種脂蛋白，它可起降低表面張力系數(shù)的作用。二、肺泡的活動(dòng)二、肺泡的活動(dòng) 吸氣時(shí)，肺泡擴(kuò)張，表面積增加，表面活性物質(zhì)濃吸氣時(shí)，肺泡擴(kuò)張，表面積增加，表面活性物質(zhì)濃度減小，表面張力系數(shù)增加，附加壓強(qiáng)相對(duì)增加，保證度減小，表面張力系數(shù)增加，附加壓強(qiáng)相對(duì)增加，保證肺泡不過分?jǐn)U大。肺泡不過分?jǐn)U大。 呼氣時(shí)，肺泡縮小，表面積減小，表面活性物質(zhì)濃呼氣時(shí)，肺泡縮小，表面積減小，表面活性物質(zhì)濃度增加，表面張力系數(shù)減小，附加壓強(qiáng)相對(duì)減小，保證度增加，表面張力系數(shù)

30、減小，附加壓強(qiáng)相對(duì)減小，保證肺泡不過分萎縮。肺泡不過分萎縮。 肺泡大小變化時(shí)，表面活性物質(zhì)的濃度隨之改變，起著肺泡大小變化時(shí)，表面活性物質(zhì)的濃度隨之改變，起著調(diào)節(jié)表面張力大小的作用，以至于保持肺泡大小變化不大。調(diào)節(jié)表面張力大小的作用，以至于保持肺泡大小變化不大。 另外還穩(wěn)定大小肺泡中的壓強(qiáng)，不至于連通的肺泡中大肺另外還穩(wěn)定大小肺泡中的壓強(qiáng)，不至于連通的肺泡中大肺泡變大，小肺泡縮小。泡變大，小肺泡縮小。注意：注意：大小泡問題大小泡問題第三章第三章 學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)一、表面張力一、表面張力 1、概念：、概念：表面張力系數(shù)的定義表面張力系數(shù)的定義 2、影響表面張力系數(shù)的因素、影響表面張力系數(shù)的因素大

31、小：大?。簡螌右好鎲螌右好?雙層液膜雙層液膜RPS 2 RPPAC 4 二、彎曲液面的附加壓強(qiáng)二、彎曲液面的附加壓強(qiáng) 方向：方向：指向彎曲液面的曲率中心指向彎曲液面的曲率中心三、潤濕不潤濕、毛細(xì)現(xiàn)象三、潤濕不潤濕、毛細(xì)現(xiàn)象1、潤濕、潤濕不潤濕不潤濕20 22、毛細(xì)現(xiàn)象、毛細(xì)現(xiàn)象grhcos2 注意：注意：r：毛細(xì)管半徑，：毛細(xì)管半徑，中的中的 ：彎曲液面的曲率半徑。：彎曲液面的曲率半徑。R2PS R相同相同與與，或或當(dāng)當(dāng)rR 0練練 習(xí)：習(xí)：1、使液體表面張力系數(shù)減小的途徑是、使液體表面張力系數(shù)減小的途徑是 或或 。FfR2、 已知某液體表面張力系數(shù)已知某液體表面張力系數(shù) 為為 ，則恰好能把一個(gè)半徑，則恰好能把一個(gè)半徑 為為R 的細(xì)金屬圓環(huán)從液體中的細(xì)金屬圓環(huán)從液體中 拉出需用力為拉出需用力為 。 3、 一個(gè)半徑為一個(gè)半徑為2.00102m的肥皂泡的肥皂泡 它的內(nèi)外壓