内容正文:
第四节 液体表面张力
第二章 固体、液体和气体
1.表面张力
固体
(分子间距 r0~10-10 m)
液体
(分子间距 r0~10-10 m)
气体
(分子间距离10 r0~10-9 m)
分子间距大约增加3%
体积大约扩大1000倍
分子在平衡位置附近做微小的振动
具有一定的体积
液体
分子没有固定的平衡位置
具有流动性
1.表面张力
1.表面张力
【观察1】下列现象都发生在液体的表面,那么液体的表面有什么性质?
挂在叶尖露珠是球形
水黾停在水面上
硬币浮在水面上
1.表面张力
【观察2】观察肥皂膜和棉线的变化
1.表面张力
液体表面张力:液体表面层相邻部分之间的吸引力。
产生:液体表面层分子间距较大(r0 ~10r0),分子力表现为引力
方向:垂直液面指向液体内
作用效果:液体表面具有收缩趋势。
液体的表面张力分析图
液体表面微观图
汽
表面层
液体
液体的表面张力
线两侧液体之间的作用力为引力
使液体表面绷紧
1.表面张力
液体的表面张力效果: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。
注意:由于受重力的影响,往往呈扁球形,在完全失重条件下才呈球形
露珠呈球形
肥皂泡呈球形
天宫一号中的水球呈完美球形
1.表面张力
【例1—课本P51】 下列现象是由于液体的表面张力而引起的是
A. 液体与固体、气体不同,在不同容器内,尽管形状不同,但体积相同
B. 两滴水银相互接触,立即合并成一滴
C. 新的棉织品水洗后都要缩水
D. 小昆虫能在水面上自由走动
E. 雨水没有透过布雨伞
2.毛细现象
【观察3】液体与固体接触会出现什么现象呢?观察两块玻璃板上小水滴的形状是否相同。
水滴在玻璃板上
水滴在均匀涂有石蜡的玻璃板
2.毛细现象
【观察4】(1)将水和水银滴在干净的玻璃上,形状有什么不同?
(2)将水和水银分别倒入玻璃管中,液面有什么不同?
水滴在玻璃上
水银滴在玻璃上
2.毛细现象
浸润:固体与液体的接触面有扩张的趋势且液体会附着在固体上。
不浸润:固体与液体的接触面有收缩的趋势且液体不会附着在固体上。
液体浸润固体
分子密度变大,间距变小
分子力表现为斥力
扩张、会附着
液体不浸润固体
分子密度变小,间距变大
分子力表现为引力
收缩、不会附着
2.毛细现象
思考:说某种液体浸润,是不是对所有固体都浸润?
液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同决定的
2.毛细现象
水不浸润荷叶
水不浸润羽毛
墨水浸润纸
2.毛细现象
毛细现象:浸润液体在细管里上升和不浸润液体在细管里下降的现象
产生原因:与表面张力及浸润现象都有关系
特点:毛细管越细,毛细现象越明显
浸润液体在毛细管里上升后,形成凹月面
不浸润液体在毛细管里下降后,形成凸月面
2.毛细现象
毛细现象:浸润液体在细管里上升和不浸润液体在细管里下降的现象
产生原因:与表面张力及浸润现象都有关系
特点:毛细管越细,毛细现象越明显
浸润液体在毛细管里上升后,形成凹月面
不浸润液体在毛细管里下降后,形成凸月面
2.毛细现象
生活中的毛细现象
(1)植物吸收水分。
(2)种庄稼时,要保存地下的水分,就应当锄松地面的土。破坏土壤表层的毛细管,以减少水分的蒸发。
(3)建筑房屋时,在砸实的地基中毛细管又多又细,它们会把土壤中的水分引上来,使得室内潮湿。
2.毛细现象
【例2—课本P51改编】下列关于气体、液体性质的说法,正确的是
A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力缘故
B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能,这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故
C.在绕地球飞行的空间站中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用结果
D.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关
E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力的缘故
F.木船浮在水面上是由于表面张力
G. 因为水银滴在玻璃板上将成椭球状,所以说水银是一种不浸润液体
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