2.5液体-【堂堂清】2023-2024学年高二物理同步易混易错（人教版2019选择性必修第三册）

第二章 气体、固体和液体 第五节 液 体 [核心素养·明目标] 核心素养 学习目标 物理观念 知道表面张力、浸润、不浸润、毛细现象及液晶的概念，并能解释相关的自然现象。　 科学思维 了解液体的微观结构，能解释表面张力、浸润与不浸润产生的原因。掌握液晶对光学具有各向异性，并能解决相关问题。 科学探究 掌握探究表面张力和毛细现象的实验，学会与他人交流合作，提高动手能力和观察探究能力。 科学态度与责任 通过对自然现象的分析，体验科学规律的应用价值，培养探索科学的兴趣。 知识点一 　表面张力 情景导学： 如图，早晨的草叶上的露珠晶莹剔透，水黾在水上能够静止不动，这两个看上去毫无关联的事情有什么本质上的联系？仔细观察，露珠的形状并不是标准的球形，而是稍微呈扁球形，原因是什么？ 答案提示：早晨草叶上的露珠呈球形和水黾在水面上能够静止不动，都是由于液体的表面张力的作用。露珠的形状呈扁平状，是因为自身的重力的作用。 1.表面层 (1)定义：液体与气体接触的表面存在的一个薄层。 (2)特点：在液体内部,分子间平均距离r略小于r0,分子间的作用力表现为斥力；在表面层,分子比较稀疏,分子间距离r略大于r0,分子间的作用力表现为引力。 2.表面张力 (1)定义：液体表面各部分间的相互引力称为表面张力。 (2)作用效果：因为表面张力的作用，液体表面总有要收缩到表面积最小的趋势，所以雨滴、奶滴、油滴等液滴的外形就近似呈现球形；若重力的影响明显，其外形就呈现为椭球形；在完全失重的环境下，液滴能收缩成标准的球形。 (3)力的方向:总是跟液面相切,且与分界面垂直。 思考与讨论 漂于水面的回形针是不是由于受到浮力作用而漂于水面呢？ 答案提示：不是。只有浸入液体中的物体才受浮力作用。回形针是浮在水面上，并没有浸入水中，所以不是由于受到浮力。 知识点二　浸润与不浸润、毛细现象 情景导学： (1)把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上会沾上一层水，为什么会出现上述两种不同的现象呢？ (2)如图所示，在灌溉完土地后农民伯伯往往利用翻松地表土壤的方法来保存土壤的水分，你知道这是为什么吗？ 答案提示：(1)水银不浸润玻璃，而水浸润玻璃。 (2)把地表土壤锄松，破坏了土壤表层的毛细管，地下的水分就不会沿毛细管上升到地面而被蒸发掉。 1.浸润和不浸润 (1)定义 ①浸润：液体润湿某种固体并附着在该固体表面上的现象称为浸润。 ②不浸润：液体不润湿某种固体，也不附着在该固体表面上的现象称为不浸润。 实验表明,水可以浸润玻璃,但水不浸润蜡。 (2)产生原因 ①内聚力大于附着力，这时跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润现象。 ②附着力大于内聚力，这时跟固体接触的液体表面有扩展的趋势，形成浸润现象。 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,液体则不能浸润固体。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。 (3)浸润和不浸润是分子力作用的表现。 2.毛细现象 (1)毛细现象：浸润液体在细管里上升的现象和不浸润液体在细管里下降的现象，称为毛细现象。 (2)毛细管：能发生毛细现象的管称为毛细管。 (3)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关,毛细管的内径越小,高度差越大。 (4)由于液体浸润管壁,液面呈如图所示的形状,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。当管中液体上升到一定高度时,液体所受重力与这个使它向上的力平衡,液面稳定在一定的高度。 知识点三　液　晶 情景导学： 液晶电视已经走进寻常百姓家，液晶显示器是靠什么性质显示各种颜色的呢？ 答案提示：液晶的各向异性。 1.定义：既具有像液体那样的流动性和连续性，又具有晶体那样的各向异性特点的流体。 2.性质：外界条件的微小变化，会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器的表面差异等，都可能改变液晶的光学性质。 3.物理性质: (1)具有液体的流动性。 (2)具有晶体的光学各向异性。 (3)在某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的。 4.应用： (1)液晶显示器。 (2)液晶测温。 思考与谈论 液晶是液体与晶体的混合物吗？ 答案提示：液晶是介于液态与固态之间的一种中间态的物质，在特定方向上分子排列整齐，其物理性质表现为各向异性，另一方向上分子排列是杂乱的，具有液体的特征，所以液晶还具有流动性，但液晶并不是液体与晶体的混合物。 易错易混点1.对表面张力的理解与应用 易错易混点辨析： 1.表面张力产生的原因 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膜。所以说表面