2.5 液体（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

气体、固体和液体 第5节　液体 第二章 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.知道液体的表面张力，了解表面张力形成的原因。 2.了解浸润和不浸润现象；知道毛细现象及其形成的原因。 3.了解液晶的主要性质，知道液晶在显示技术中的应用。 　　体验物理来源于生活的物理思想，培养知识的迁移能力。 　　培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索生活现象中蕴含的物理知识，在生活中感悟物理文化。 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 一、液体的表面张力 1．表面层：液体表面有一层跟____接触的薄层。在表面层，分子比较稀疏，分子的距离r略____r0，分子间的作用力表现为____。 2．表面张力：由于表面层分子分布比较____，分子间的作用力表现为相互____而使液体表面绷紧的力。 必备知识 自主学习 气体 大于 引力 稀疏 吸引 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 必备知识 自主学习 相切 收缩 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 必备知识 自主学习 润湿 附着 润湿 不会附着 强 上升 下降 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 必备知识 自主学习 流动 规则 异 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 必备知识 自主学习 √ × √ × × × 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 1．液体表面张力的成因分析 (1)分子间距离特点：由于分子的热运动，液体表面层分子分布比内部分子稀疏。 (2)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。 (3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成了一层绷紧的“膜”。 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 C 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 B 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系。如图所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为液体的表面张力的作用，液体会受到向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到向下的力，因而管内液面比管外低。 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 AD 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 B 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 CD 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 关键能力 互动探究 A 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 素养训练 学业评价 D 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 素养训练 学业评价 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 素养训练 学业评价 AC 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 素养训练 学业评价 D 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 ⁠ 素养训练 学业评价 BD 问题交流 A级 B级 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 解析 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 课时梯级训练（13） 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 谢谢观看 返回导航 物理 选择性必修 第三册 （R）　 3．方向：和液面____，且与分界面垂直，如图所示。 4．作用效果：使液面具有____的趋势。 二、浸润和不浸润 1．浸润和不浸润 (1)浸润：一种液体会____某种固体并____在固体的表面上的现象。 (2)不浸润：一种液体不会____某种固体，________在这种固体的表面上的现象。 (3)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__时，液体能够浸润固体。反之，液体则不浸润固体。 2．毛细现象：浸润液体在细管中____的现象，以及不浸润液体在细管中____的现象。 三、液晶 1．液晶：是介于固态和液态之间的一种物质状态。 2．特点 (1)液晶态既具有液体的____性，又在一定程度上具有晶体分子的____排列的性质。 (2)具有光学各向__性。 判断下列说法的正误。(对的画“√”，错的画“×”) (1)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。(　 　) (2)昆虫可以在水面上自由走动是表面张力在起作用。(　 　) (3)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润。(　 　) (4)毛细管插入水中，管的内径越大，管内水面升高得越高。(　 　) (5)液晶的各种物理性质均表现为各向异性。(　 　) (6)液晶具有液体的流动性，液晶的分子排列与液态相同。(　 　) 探究点一___液体的表面张力 (4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，如果在液体表面任意画一条线MN，MN两侧的液体之间的引力方向如图所示。 2．表面张力及其作用 (1)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。例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)。 (2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关。 【例1】 关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　) A．液体表面张力具有使其体积收缩到最小的趋势 B．液体表面层的分子分布比内部密 C．液体表面张力具有使其表面积收缩到最小的趋势 D．液体表面层分子之间只有引力而无斥力 表面张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，不是使其体积收缩到最小的趋势，A错误，C正确；液体表面张力的存在，使表面层分子的分布比内部稀疏，B错误；液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，表现为引力，D错误。 [练1] 关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　) A．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力 B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力 C．液体的表面张力随温度的升高而增大 D．表面张力的方向与液面垂直 液体表面层分子比液体内部稀疏，分子间距离r略大于r0，故分子力表现为引力，表面张力的方向沿液面的切线方向，与分界面垂直。表面张力是液体表面层分子间的作用力，随温度的升高，液体表面层分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小，B正确，A、C、D错误。 探究点二___浸润和不浸润 【例2】 (多选)水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象。现把不同粗细的三根毛细管分别插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是(　　) 浸润液体在细管中上升或不浸润液体在细管中下降的现象为毛细现象，管子越细，现象越明显，A、D正确，B、C错误。 探究点三___液晶 1．液晶的特点 (1)液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列。 (2)液晶具有光学上的各向异性，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。 2．液晶的应用 (1)研究离子的渗透性。 (2)液晶显示。 【例3】 关于液晶，下列说法正确的是(　　) A．液晶是液体和晶体的混合物 B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定 C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D．所有物质在一定条件下都能成为液晶 液晶是一种介于液体和固体之间的特殊物质，液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定，液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，但液晶本身不发光，并不是所有物质都能成为液晶，B正确。 [练2] (多选)关于晶体、液晶、液体，下列说法正确的是(　　) A．晶体和液晶的性质是完全相同的 B．液晶就是液体，具有液体的所有性质 C．液晶是介于晶体与液体之间的一种中间态 D．液晶具有液体的流动性，具有晶体的各向异性 晶体属于典型的固体，其分子排列呈一定的点阵结构，有规律，而液晶分子的结构是介于液态的杂乱与晶体的规律排列之间的，其像液体一样具有流动性，而在光学等物理性质上又与晶体相似，具有各向异性。 探究点四___解决实际问题 [练3] (生活情境)(2024·河南洛阳高二统考期末)下列现象中，利用了毛细现象的是(　　) A．用粉笔吸干纸上的墨汁 B．小缝衣针漂浮在水面上 C．建房时，在砌砖的地基上铺一层油毡 D．为保存土壤中的水分，把地面的土壤锄松 粉笔内部有许多细小的孔道，起到毛细管的作用，A正确；小缝衣针虽然密度比水大，但由于液体表面张力的存在，小缝衣针能漂浮在水面上，B错误；砖的内部有很多细小的孔道，会起到毛细管的作用，建房时，在砌砖的地基上铺一层油毡，可以防止地下水分沿砖的毛细管上升，以保持房屋干燥，C错误；土壤里有很多毛细管，地下的水分可沿着它们上升到地面，如果要保存地下的水分，就要把地面的土壤锄松，破坏土壤里的毛细管，D错误。 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。若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是下列选项图中的(　　) 肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状。当把a部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将被绷紧，因液体表面有面积收缩到最小的趋势，D正确。 2．(多选)把很细的玻璃管分别插入水中与水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是(　　) 水能浸润玻璃，A正确；水银不浸润玻璃，C正确；B、D选项中管内、外的浸润情况不一致，所以是不可能的，B、D错误。 3．关于液晶，以下说法正确的是(　　) A．液晶表现各向同性的性质 B．液晶态只是物质在一定温度范围内才具有的状态 C．因为液晶在一定条件下发光，所以可以用来做显示屏 D．笔记本电脑的彩色显示器，是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色 液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体的结构特征，液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，A错误；液晶态不是在一定温度范围内才具有的状态，B错误；液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，不是液晶在一定条件下发光，C错误，D正确。 4．(多选)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面被阴影部分挡住了。下列说法正确的是(　　) A．该液体对玻璃是浸润的 B．管中阴影部分液面一定是向上凸起的 C．减小管的直径，管中液面会上升 D．减小管的直径，管中液面会下降 根据图像可知，液体与玻璃的附着层沿固体表面收缩，则该液体对玻璃是不浸润的，A错误；不浸润时管内液面是凸起的，B正确；不浸润液体中，减小管的直径，管中液面会进一步下降，C错误，D正确。 $$