2.5液体-2021-2022学年高二物理精品课件（2019人教版选择性必修第三册）

第二章 气体、固体和液体 2.5液 体 晓峰物理 在杯子中盛满清水。将曲别针一枚一枚依次放入杯中，比一比看谁放入的曲别针数量最多，而杯中的水不会溢出。你能解释这一现象吗？ 情景引入 一些昆虫可以停在水面上；叶面上的露珠呈球形......这些现象表明，液体表面可能具有与内部不同的性质。 请观察 观察肥皂膜和棉线的变化 刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形； 刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形。 刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形。 液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。 实 验 一、液体的表面张力 1、液体的表面层特点 表面层分子比较稀疏，分子间距r>r0 使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。 分子间作用力表现为引力。 一、液体的表面张力 力的方向：总是跟液面相切，且与分界面垂直。 1 2 M N F21 F12 2、液体的表面张力 液体表面 设想在液体表面画一条直线MN， 把液体表面分为1、2两部分， MN两侧的液体之间存在着一对与MN垂直、大小相等、方向相反的作用力。 由于是任意画的，所以这种力在液体表面层内的各个方向上都存在。 这种力使液体表面绷紧，叫作液体的表面张力。 一、液体的表面张力 3、液体表面张力的作用效果 表面张力会使液面收缩 表面张力会使液面收缩，使其收缩到表面积最小。 周长相同时，圆面积最大。 1、还记得《普通高中教科书物理必修第一册》中展示的“太空授课”画面吗？在空间站里，水滴的形状是一个完美的球形。生活中我们还经常看到荷叶上的露珠呈扁平球形等现象。你能解释这是为什么吗？ 表面张力的作用是使液面收缩，而在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，如果完全消除重力的影响，再大的液滴也会收缩成规则的球形。 但由于重力作用，液滴会呈扁平球，因液滴越小，重力的影响越小，故液滴越小，形状就越接近球形。 思考与讨论 2、为什么那么多曲别针沉入杯中水却还没溢出？为什么水黾可以停在水面上？ 表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的薄膜。 薄膜对水黾的作用力使其停在水面上 薄膜有收缩的趋势，“包裹”着水杯的杯口。 思考与讨论 二、浸润和不浸润 水可以润湿玻璃，但水不能润湿蜡。 一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象。 一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面的现象。 1、浸润和不浸润现象 不浸润： 浸润： 二、浸润和不浸润 2、浸润和不浸润的微观解释 附着层 固体 液体 附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜 固体分子对附着层内液体分子的吸引力大于液体内部分子间的吸引 附着层内分子比液体内部密集（r<r0） 附着层内分子相互排斥 附着层有扩展趋势 二、浸润和不浸润 2、浸润和不浸润的微观解释 附着层 固体 液体 固体分子对附着层内液体分子的吸引力小于液体内部分子间的吸引 附着层内分子比液体内部稀疏（r>r0） 附着层内分子相互吸引 附着层有收缩趋势 一种液体浸不浸润固体与两种物质性质有关 二、浸润和不浸润 水可以浸润玻璃 液体放在玻璃管中，液面与管壁接触的位置是弯曲的，但有的向上弯，有的向下弯 水银不浸润玻璃 观察毛细现象 细玻璃管内水的液面比槽中水面高 管的内径越小，上述现象就越明显。 细玻璃管内水银液面比槽中水银面低 实 验 二、浸润和不浸润 毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。 浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象。 3、毛细现象 当管中液体上升到一定高度时，管内高为h的液体所受重力与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。 mg 由于液体浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向上的拉力，这个力使管中液体向上运动。 ⑴毛细管：能够发生毛细现象的细管叫做毛细管。 ⑵毛细现象的产生原因： ①液体不浸润管壁 F F 二、浸润和不浸润 F压力差 ②液体不浸润管壁 F F 由于液体不浸润管壁，液面弯曲。液体表面张力形成向下的拉力，这个力使管中液体向下运动。 当管中液体下降到一定深度时，管内外高度差为h，管内外的压力差与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。 毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。 二、浸润和不浸润 4、毛细现象的应用 墨汁上升 酒精沿灯芯升到顶端 土壤里有很多毛细管 农民锄地 破坏土壤里的毛细管，要保存地下的水分。 如果想把地下的水分引上来，就不仅要保持土壤里的毛细管，而且还要使它们变得更细，这时就要用磙子压紧土壤． 三、液晶 构成液晶