【高中物理】液體 課件 2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

液體5液體1.通過實(shí)驗(yàn),觀察液體的表面張力現(xiàn)象。2.知道生活中的液體表面張力現(xiàn)象,知道液體表面張力形成的原因。3.理解浸潤和不浸潤的概念及相關(guān)現(xiàn)象,了解毛細(xì)現(xiàn)象并用分子動(dòng)理論解釋。4.知道什么是液晶,了解液晶的特性及應(yīng)用。

在杯子中盛滿清水。將曲別針一枚一枚依次放入杯中，比一比看誰放入的曲別針數(shù)量最多，而杯中的水不會(huì)溢出。你能解釋這一現(xiàn)象嗎?問題導(dǎo)入

我們發(fā)現(xiàn)；一些昆蟲可以停在水面上；葉面上的露珠呈球形……這些現(xiàn)象表明，液體表面可能具有與內(nèi)部不同的性質(zhì)。

一、液體的表面張力表面層分子比較稀疏，分子間距r>r0r>r0分子間作用力表現(xiàn)為引力。1、液體的表面層特點(diǎn)線兩側(cè)液體之間的作用力為引力液體的表面張力使液面收縮繃緊，使其收縮到表面積最小。2、液體的表面張力(1)產(chǎn)生：液體表面層分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力，宏觀表現(xiàn)為液體表面張力。(2)定義：液體表面層相鄰部分之間的吸引力。（3）方向：平行于液面（與液面相切）。（4）效果：使液面張緊并收縮。1

2

MNF21F12液體表面由于是任意畫的，所以這種力在液體表面層內(nèi)的各個(gè)方向上都存在。3、液體表面張力的作用效果

表面張力會(huì)使液面收縮

表面張力會(huì)使液面收縮，使其收縮到表面積最小。周長相同時(shí)，圓面積最大。1、還記得《普通高中教科書物理必修第一冊(cè)》中展示的“太空授課”畫面嗎？在空間站里，水滴的形狀是一個(gè)完美的球形。生活中我們還經(jīng)?？吹胶扇~上的露珠呈扁平球形等現(xiàn)象。你能解釋這是為什么嗎？表面張力的作用是使液面收縮，而在體積相同的各種形狀中，球形表面積最小，如果完全消除重力的影響，再大的液滴也會(huì)收縮成規(guī)則的球形。但由于重力作用，液滴會(huì)呈扁平球，因液滴越小，重力的影響越小，故液滴越小，形狀就越接近球形。2、為什么那么多曲別針沉入杯中水卻還沒溢出？為什么水黽可以停在水面上？表面層分子之間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的薄膜。薄膜對(duì)水黽的作用力使其停在水面上薄膜有收縮的趨勢，“包裹”著水杯的杯口。二、浸潤與不浸潤水可以潤濕玻璃，但水不能潤濕蠟。1、浸潤和不浸潤現(xiàn)象不浸潤：一種液體不會(huì)潤濕某種固體，也就不會(huì)附著在這種固體的表面的現(xiàn)象。浸潤：一種液體會(huì)潤濕某種固體并附著在固體的表面上的現(xiàn)象：2、浸潤的微觀解釋附著層固體液體附著層：液體和固體接觸位置形成的液體薄膜固體分子對(duì)附著層內(nèi)液體分子的吸引力大于液體內(nèi)部分子間的吸引附著層內(nèi)分子比液體內(nèi)部密集（r<r0）附著層內(nèi)分子相互排斥附著層有擴(kuò)展趨勢2、浸潤和不浸潤的微觀解釋附著層固體液體固體分子對(duì)附著層內(nèi)液體分子的吸引力小于液體內(nèi)部分子間的吸引附著層內(nèi)分子比液體內(nèi)部稀疏（r>r0）附著層內(nèi)分子相互吸引附著層有收縮趨勢一種液體浸不浸潤固體與兩種物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)觀察毛細(xì)現(xiàn)象細(xì)玻璃管內(nèi)水的液面比槽中水面高管的內(nèi)徑越小，上述現(xiàn)象就越明顯。細(xì)玻璃管內(nèi)水銀液面比槽中水銀面低毛細(xì)管內(nèi)外液面的高度差與毛細(xì)管的內(nèi)徑有關(guān)，毛細(xì)管內(nèi)徑越小，高度差越大。3、毛細(xì)現(xiàn)象:浸潤液體在細(xì)管中上升的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象。當(dāng)管中液體上升到一定高度時(shí)，管內(nèi)高為h的液體所受重力與表面張力平衡，液面穩(wěn)定在一定的高度。mg由于液體浸潤管壁，液面彎曲。液體表面張力形成向上的拉力，這個(gè)力使管中液體向上運(yùn)動(dòng)。

⑴毛細(xì)管：能夠發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象的細(xì)管叫做毛細(xì)管。⑵毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生原因：①液體浸潤管壁FFF壓力差②液體不浸潤管壁FF由于液體不浸潤管壁，液面彎曲。液體表面張力形成向下的拉力，這個(gè)力使管中液體向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)管中液體下降到一定深度時(shí)，管內(nèi)外高度差為h，管內(nèi)外的壓力差與表面張力平衡，液面穩(wěn)定在一定的高度。毛細(xì)管內(nèi)外液面的高度差與毛細(xì)管的內(nèi)徑有關(guān)，毛細(xì)管內(nèi)徑越小，高度差越大。4、毛細(xì)現(xiàn)象的應(yīng)用墨汁上升酒精沿?zé)粜旧巾敹送寥览镉泻芏嗝?xì)管農(nóng)民鋤地破壞土壤里的毛細(xì)管，要保存地下的水分。

如果想把地下的水分引上來，就不僅要保持土壤里的毛細(xì)管，而且還要使它們變得更細(xì)，這時(shí)就要用磙子壓緊土壤．

三液晶介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)。1．液晶：固態(tài)液態(tài)液晶態(tài)

2.特點(diǎn)：既具有液體的流動(dòng)性，又在一定程度上具有晶體分子的規(guī)則排列的性質(zhì)。分子取向排列的液晶具有光學(xué)各向異性。3．有些物質(zhì)在特定的溫度范圍之內(nèi)具有液晶態(tài)；另一些物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙鈺r(shí)，在一定的濃度范圍具有液晶態(tài)。液晶可以用作顯示元件，液晶在生命科學(xué)、電子工業(yè)、航空工業(yè)都有重要應(yīng)用。4.用途：

(多選)以下說法正確的是 (

)A．小昆蟲能在水面上自由來往而不陷入水中是液體表面張力在起作用B．小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與其重力平衡的結(jié)果C．縫衣針浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的結(jié)果D．噴泉噴射到空中的水形成一個(gè)個(gè)球形的小水珠是表面張力作用的結(jié)果典例1課堂練習(xí)AD

解題指導(dǎo)：表面張力使液體表面層像張緊的彈性膜，所以對(duì)小昆蟲有彈力，使液滴呈球形。另外要明確表面張力與浮力的區(qū)別。解析：仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)，小昆蟲在水面上站定或行進(jìn)過程中，其腿部位置比周圍水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韌性非常好的膜上一樣，因此這是液體的表面張力在起作用。浮在水面上的縫衣針與小昆蟲情況一樣，故A正確，C錯(cuò)；小木塊浮于水面上時(shí)，木塊下部實(shí)際上已經(jīng)陷入水中受到水的浮力作用，是浮力與重力平衡的結(jié)果，而非表面張力在起作用，B錯(cuò)；噴泉噴到空中的水分散時(shí)每一小部分的表面都有表面張力在起作用且又處于失重狀態(tài)，因而形成球狀水珠，故D正確。例2

(多選)下列現(xiàn)象中，能說明液體存在表面張力的有A.水黽(一種昆蟲)可以停在水面上B.葉面上的露珠呈球形C.滴入水中的紅墨水很快散開D.懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)√√解析

由于表面張力的存在，使得液體表面如同一張繃緊的橡皮膜，富有彈性且具有使液體收縮到最小的趨勢，水黽可以停在水面上，葉面上的露珠呈球形都是由于表面張力存在造成的，故選項(xiàng)A、B正確；滴入水中的紅墨水很快散開是擴(kuò)散現(xiàn)象，懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是由于水分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.拓展提高1、純水為什么吹不出大泡泡？水本身不太能吹出泡泡。要想讓泡泡大一些、保存時(shí)間長一些，必須加入肥皂。普通的水，由于水分子互相吸引，彼此緊密連結(jié)，使水滴表面看起來像是覆蓋著一層薄膜，這就是俗稱的“表面張力現(xiàn)象”。普通水的表面張力比較大，而當(dāng)我們?cè)谒屑尤敕试頃r(shí)，會(huì)將表面張力減少到約為普通水的三分之一。因?yàn)楸砻鎻埩档土?，水和肥皂混合成的肥皂水具有延展性，可以形成比較大的肥皂泡泡的薄膜。拓展提高2、關(guān)于液體表面張力的正確理解是(

)A.表面張力是液體表面發(fā)生形變引起的B.表面張力是液體表面層內(nèi)分子間引力大于斥力而引起的C.表面張力是液體表面層內(nèi)分子單純具有一種引力而引起的D.表面張力就其本質(zhì)來說也是萬有引力解析液體表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大些,分子間的引力大于分子斥力,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。B課堂小結(jié)一、液體的表面張力液面各部分間的相互吸引力1.表面張力：2.作用點(diǎn)：在液面斷裂處或邊緣。4.作用效果：使液面收縮繃緊，使其收縮到表面積最小。3.方向:沿著液面。二、浸潤和不浸潤1.一種液體會(huì)潤濕某種固體并附著在固體表面，這種現(xiàn)象叫浸潤。2.一種液體不會(huì)潤濕某種固體也不會(huì)附著在固體表面，這種現(xiàn)象叫不浸潤。4.浸潤與不浸潤兩種現(xiàn)象的判斷：