2.2 表面张力和毛细现象 课件 -2024-2025学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

第二章 固体与液体 第2节 表面张力和毛细现象 作者编号：43999 1.了解液体的表面张力现象，能解释液体表面张力产生的原因。 2. 了解浸润和不浸润现象及毛细现象，了解毛细现象的产生原因。 3.了解液晶的特点及其应用。 学习目标 作者编号：43999 观察下列图片，思考现象产生的原因。 球形的露珠 回形针漂在水面上 球形的肥皂泡 新课导入 作者编号：43999 知识点一：表面张力 新课讲解 作者编号：43999 现象:松手后，滑杆被拉回，肥皂膜面积缩小 现象:棉线圈被绷紧，拉成一个圆，肥皂膜面积缩小。 液体表面具有收缩的趋势。 新课讲解 作者编号：43999 1.表面层 (1)定义:液体与气体接触的表面存在的一个 。 (2)特点:表面层分子的分布比液体内部 ,分子间的距离略大于分子力平衡的距离,分子间的作用力表现为 。 薄层 稀疏 引力 液体表面分子分布示意图 新课讲解 作者编号：43999 2.表面张力 (1)定义:液体表面各部分间的相互 称为表面张力。 (2)表面张力的方向与液面相切,垂直于分界线。 (3)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 的趋势。 引力 最小 新课讲解 作者编号：43999 思考1：2013年我国航天员相互配合进行太空授课时,其中的水球是球形,试解释其原因。 答案　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,在完全失重的环境下,液滴能收缩成标准的球形。 新课讲解 作者编号：43999 答案　不同。小昆虫、缝衣针能在水面上不下沉是液体表面张力在起作用。小木块浮在水面上是重力和水的浮力平衡的结果。 思考2：小昆虫、缝衣针在水面上不下沉与小木块浮在水面上的道理相同吗? 新课讲解 作者编号：43999 液体和固体间的接触面又会出现怎样的现象呢？ 思考 新课讲解 作者编号：43999 现象:在洁净玻璃上的水滴扩展形成薄层，附着在玻璃上并把玻璃浸湿。 现象:在蜡纸上的水滴可来回滚动而不会扩展成薄层附着在蜡纸上 水滴在玻璃上 水滴在蜡纸上 新课讲解 作者编号：43999 1.定义 ①浸润:液体润湿某种固体并 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 在该固体表面上的现象称为不浸润。 2.产生原因 ①内聚力 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 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。 附着 附着 大于 大于 知识点二：浸润与不浸润 新课讲解 作者编号：43999 3.浸润和不浸润的区别 凹水面 凸水面 新课讲解 作者编号：43999 4.实例 游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不浸润羽毛 水不浸润荷叶 新课讲解 作者编号：43999 水在玻璃管中会出现凹面，水银在玻璃管中会出现凸面。如果减小或增大玻璃管的内径，管内的水和水银将会出现怎样的现象呢？ 新课讲解 作者编号：43999 内径不同的细玻璃管插入不同的液体中 新课讲解 作者编号：43999 实验现象 几根内径不同的细玻璃管插入水槽中，水面呈凹面；管内水面比容器内水面高，管内径越小，水面越高。 把细玻璃管插入水银槽中，发生的现象则正好相反，水银面呈凸面；管内水银面比容器内水银面低，管内径越小，水银面越低。 新课讲解 作者编号：43999 1.毛细现象：浸润液体在细管里 的现象和不浸润液体在细管里 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。 上升 下降 知识点三：毛细管现象 新课讲解 作者编号：43999 3.产生原因 ①浸润液体与毛细管内壁接触时,液体表面弯曲,呈 形。表面张力形成向 的作用力,使管内液体上升。 ②不浸润液体与毛细管内壁接触时,液体表面弯曲,呈 形。表面张力形成向 的作用力,使管内液体下降。 凹 上 凸 下 新课讲解 作者编号：43999 4.生活中的毛细现象 酒精灯 农民锄地 墨汁上升 新课讲解 作者编号：43999 液晶在现代生活中扮演着重要角色，广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。为什么“液体”和“晶体”联系在一起了？液晶到底是什么物质？ 新课讲解 作者编号：43999 液体 固体 加热熔化 液态晶体 知识点四：液晶 1.定义：既具有像液体那样的 和连续性,又具有像晶体那样的各向异性特点的流体。 流动性 新课讲解 作者编号：43999 2.液晶的特点 (1)液晶具有液体的流动性。 (2)液晶具有光学、电学等方面的各向异性。 (3)液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质.如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等都能改变液晶的光学性质。 (4)天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的。 3.液晶的用途 液晶可用作显示元件，在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用。 新课讲解 作者编号：43999 1.(多选)如图所示是关于液体表面张力的几幅图,下列说法正确的有（ ） 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,液体表面张力的方向与液面相切 BD 当堂检测 作者编号：43999 2.(多选)如图甲所示,将两端开口、内径不同的洁净细玻璃管竖直插入水中,可以观察到细玻璃管中液面的高度高于水面,内径小的玻璃管中液面比水面高得更多。再将另一组两端开口、内径不同的塑料笔芯竖直插入水中,如图乙所示,可以观察到笔芯中液面的高度低于水面,内径小的塑料笔芯中液面比水面低得更多。下列说法正确的是 （ ） A.水能浸润玻璃管和塑料笔芯 B.水不能浸润玻璃管但能浸润塑料笔芯 C.甲图中水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强 D.甲、乙两图都能说明管的内径越小,毛细现象越明显 CD 当堂检测 作者编号：43999 3.(多选)液晶电视逐步走进了千家万户,液晶电视的关键部件是液晶层。下列关于液晶电视液晶层工作原理的说法正确的是 （ ） A.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向同性 B.温度的改变可能会使液晶的光学性质发生变化 C.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 D.利用液晶对光具有各向异性的特点 BCD 当堂检测 作者编号：43999 4.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里的水分,你知道这是为什么吗? 答案　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。 当堂检测 作者编号：43999 表面张力和毛细现象 表面张力 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 液晶 流动性、光学各向异性 浸润与不浸润 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 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 毛细现象 课堂小结 作者编号：43999 $$