第2章 第5节 液体（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

第5节　液体 1.知道表面张力、浸润、不浸润、毛细现象及液晶的概念和实验证据，并能解释相关的自然现象. 物理观念 2.会用分子动理论的观点解释液体表面张力的产生、浸润和不浸润现象及毛细现象. 科学思维 知识点一　液体的表面张力 1．表面层 (1)概念：液体表面有一层跟__气体__接触的薄层，叫作表面层． (2)微观结构：在表面层，分子间的距离r略__大于__r0，分子间的作用力表现为__引__力． 2．表面张力 (1)概念：由于表面层分子分布比较稀疏，分子间的作用力表现为相互__吸引__而使液体表面绷紧的力． (2)方向：和液面__相切__且与分界面__垂直__，如图所示． (3)作用效果：使液体表面具有__收缩__的趋势． 提醒：(1)表面张力是根据效果命名的力，是液体表面层大量分子力的宏观表现，表面张力不是浮力；(2)表面张力使液面有收缩的趋势，故往往认为收缩后r<r0，液体表面张力实质上是液体表面层分子间的距离r大于r0时，表现出的分子引力． 知识点二　浸润和不浸润 1．浸润和不浸润 (1)概念：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作__浸润__；一种液体不会润湿某种固体，不会附着在这种固体表面上的现象叫作__不浸润__. (2)产生原因：当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用__强__时，液体能够浸润固体．反之，液体则不浸润固体． 2．毛细现象 (1)概念：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，称为毛细现象． (2)特点：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． 提醒：(1)一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系；(2)毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系． 知识点三　液晶 1．概念：像液体一样具有__流动__性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向__异__性的有机化合物，称为液晶． 2．微观结构：分子重心位置__无序__使它像液体，而分子取向__有序__使它像晶体，所以液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态． 3．出现液晶态的条件：有些物质在特定的__温度__范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的__浓度__范围之内具有液晶态． 4．应用：液晶广泛应用于显示设备中，在生命科学中也有应用． 提醒：液晶在光照、温度、电场、压力等外部因素的作用下，会产生物理性质的变化，液晶的应用就是利用了液晶对不同外部因素所表现出来的不同物理性质． 1．判断下列说法的正误． (1)木块浮在水面上是液体表面张力的原因．(　　) (2)有些昆虫可以在水面上自由走动是由于液体有表面张力．(　　) (3)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势，是分子力的宏观表现．(　　) (4)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润．(　　) (5)浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象．(　　) (6)毛细管插入水中，管的内径越大，管内水面升高的越高．(　　) (7)液晶在任何条件下，都表现出各向异性．(　　) 答案 (1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)× 2．日常生活中，如果你认真观察的话，会发现水中游禽会不时用嘴抹擦身上的羽毛(如图所示)，你知道为什么吗？ 提示：游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛． 考点一　液体的表面张力 【例题1】 如图所示，金属框上阴影部分表示肥皂膜，它被棉线分割成a、b两部分．若肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下图中的哪一个(　　) 　　　　　　 思维导引：表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小． 答案　A 解析　液体表面的分子数目较少，分子间距大于r0，分子间表现为引力，即液体的表面张力，表面张力的作用效果是使液体的表面积减小，因此若将肥皂膜的a部分用热针刺破，b部分液体由于表面张力作用，表面积缩小将细线绷紧，故呈现图A所示的形状，选项A正确，B、C、D错误． 表面张力的特点 1．表面张力是液体分子间的作用力的宏观表现． 2．表面张力的方向与液面相切，垂直于分界线． 3．表面张力的大小由分界线的长度、液体的种类、纯净度和温度等因素来决定． 4．表面张力的作用是使液体表面积有收缩到最小的趋势． 【变式1】 (多选)关于液体表面张力，下列说法正确的是(　　) 　　　 A．甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果 B．乙图中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力 C．丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用 D．丁图中液体表面张力方向与液面相切 答案　BD 解析　甲图中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，选项A错误；乙图中液体表面层分