2.5 液体 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

薄气现象一。这是一组内径不同的玻璃管，从左到右内径依次变大，向槽中加入洪水管内液面上升，管越细，液面上升的越高。左边毛细管内径最细，液面上升最高。在水银中又会如何呢？将一组粗细不同的玻璃管插入水银中，管内液面低于水银槽中的液面管越细，页面下降的越低。 nullnullnull表面张力现象一。这是一个铁环，中间拴着一条棉线，在肥皂水里蘸一下，铁圈上形成了一个肥皂膜。用烧热的钢针刺破一侧的肥皂膜，棉线立即绷紧了。再来做一次，这次我们刺破另一侧的肥皂膜，棉线向相反的方向绷紧了。这是另一个铁圈，中间系有一个棉线圈。在肥皂水里站一下，铁圈上形成一个肥皂膜，用烧热的钢针刺破棉线圈中间的肥皂膜，棉线圈立即张大成圆形。这是一个一边可以滑动的矩形金属框，将矩形框在肥皂水里蘸一下，向下拉活动点会出现一个肥皂膜，松手后肥皂膜收缩活动边返回初始位置。这三个实验都说明，液体表面有收缩的趋势，要收缩到表面积最小。 毛细现象一。这是一组内径不同的玻璃管，从左到右内径依次变大，向槽中加入洪水管内液面上升，管越细，液面上升的越高。左边毛细管内径最细，液面上升最高。在水银中又会如何呢？将一组粗细不同的玻璃管插入水银中，管内液面低于水银槽中的液面管越细，页面下降的越低。 粗玻璃管旁边连通着一个细玻璃管，分别装入水和水银。我们看到左边细玻璃管中的水银面比粗玻璃管中的水银面低，右边细玻璃管中的水面比粗玻璃管中的水面高。水银对玻璃不浸润水对玻璃浸润不浸润液体在细管内降低，浸润液体在细管内升高。的现象叫毛细现象。把几根内径不同的细玻璃管插入水中，可以看到管子里的水面比容器里的水面要高。管子的内径越小，它里面的水面也越高。浸润液体为什么能在毛细管内上升呢？原来浸润液体跟毛细管内壁接触的附着层里存在着推斥力，它与表面张力共同作用的结果使液面上升，直到表面张力与血管内升高的液柱所受的重力平衡，使管内的液体停止上升。 null毛细现象2。立于水槽之中的是两块玻璃板，一端对齐，另一端上下各加一枚大头针，使两块玻璃间形成一些形缝隙，从左至右缝隙逐渐变宽。沿玻璃板滴入洪水液体沿夹缝上升。缝隙越小的地方，液体上升的越高。两玻璃板的缝隙间形成一条漂亮的。 是融化了的石蜡，由于毛细现象辣新上升，与石蜡的蒸汽一起燃烧。生活中，我们常用纯棉的毛巾洗脸，而不用丝绸的手绢擦汗，这是因为纯棉织物毛细现象明显的缘故。先看毛笔吸墨。排比，吸水毛细现象多么明显呢？写字的时候钢笔漏水了。不要紧，用粉笔可以吸掉。画家在宣纸上挥毫泼墨，运笔自如，这些都是毛细现象的表现。 毛细现象2。立于水槽之中的是两块玻璃板，一端对齐，另一端上下各加一枚大头针，使两块玻璃间形成一些形缝隙，从左至右缝隙逐渐变宽。沿玻璃板滴入洪水液体沿夹缝上升。缝隙越小的地方，液体上升的越高。两玻璃板的缝隙间形成一条漂亮的页面曲线。 2.5 液体 教师： 日期： 月 日 物理雾里悟理 液体的微观结构 液体有一定的体积，不易被压缩，这一特点跟固体—样；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流动性。 ①液体分子间距很小，介于气体分子间距与固体分子间距之间（略大于r0）。 ②液体分子间的相互作用力比固体分子间的相互作用力要小。所以液体分子不固定，具有流动性,所以在温度相同的情况下，液体扩散比固体快. 物理雾里悟理 观看视频，思考与讨论：硬币为什么能够浮在水面而不沉？水黾为什么能在水面行走？ 新课导入 把纸片撒在水面上，滴入一滴肥皂水，观察现象。 纸片为何会迅速散开？ 为什么叶面上的露珠总是球形的? 物理雾里悟理 实验：探究表面张力的方向和特点 实验一：把一条细棉线的两端系在铁环上，要使棉线处于略为松驰的状态。然后将铁丝环浸入肥皂液里、再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜。这时薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破棉线某一侧的薄膜，观察薄膜和棉线发生的变化。 结论：液体表面有收缩的趋势。 现象：细棉线被拉直了弯成弧形。 一、液体的表面张力 实验二：把一个棉线图系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松弛的。用烧热的针刺破棉图里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化。 现象：棉线圈被拉紧了成圆形 结论：液体表面有收缩的趋势。 物理雾里悟理 实验结论：液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，确实具有收缩的趋势，有力的作用--表面张力。 站立式讨论：为什么液体表面具有表面张力呢？ 一、液体的表面张力 汽 表面层 液体 蒸发现象导致表面层分子比较稀疏，分子间距r>r0 。 由于蒸发现象，液体跟气体接触的表面有一薄层，叫做表面层 分子间的作用表现为引力。 使液面收缩绷紧，使其收缩到表面积最小。 液面各部分间的相互吸引力就叫做表面张力 物理雾里悟理 注意：表面张力方向与液面相切，垂直于所画的线MN 线两侧液体之间的作用力为引力 液体的表面张力 使液体表面绷紧 作用：表面张力会使液面收缩，使其收缩到表面积最小。 在体积相同的各种形状中，球形表面积最小，故表面张力要使液滴收缩成球形（周长相同时，圆面积最大）。 特别提醒：表面张力是根据效果命名的力，是液体表面层内大量分子力的宏观表现 一、液体的表面张力 物理雾里悟理 你能行！！ 1、关于液体表面张力,下列说法中正确的有( 　　) 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方向与液面平行(相切) BD 我们已知道液体跟气体接触时，在接触的表面存在一个薄层---表面层，表面层的性质决定了液体出现表面引力，使液体具有收缩的趋势。 那么，液体与固体接触时，会出现什么现象呢？ 物理雾里悟理 实验、思考与讨论：将水和水银滴在干净的玻璃上有什么不同？将水和水银分别倒入玻璃杯中，液面有什么不同？ 二、浸润和不浸润 水滴在玻璃上 水银 水银滴在玻璃上 玻璃试管中的水面 玻璃试管中的水银面 1.浸润： 某种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫浸润。如：水浸润玻璃 2.不浸润： 某种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做不浸润。如：水银不浸润玻璃 物理雾里悟理 浸润与不浸润的微观解释 1、液体浸润固体微观解释 附着层 附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜 附着层内分子比液体内部密集（r<r0） 附着层分子相互排斥 附着层有扩展趋势 固体 液体 二、浸润和不浸润 液体与固体接触的位置形成一个液体薄层，叫附着层.附着层中的液体分子同时受到固体分子的吸引力和液体分子的吸引力。浸润不和浸润，是由固体分子和液体分子对附着层内液体分子的吸引力不同引起的。 附着层 固体 液体 固体分子的吸引力大于液体内部分子的吸引力 2、液体不浸润固体微观解释 密度小 密度大 物理雾里悟理 1.脱脂棉为何脱脂？ 2.游禽羽毛在水中为何没被水润湿？ 游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。 浸润现象的应用 是为了使棉花从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液。 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。 注意！ 浸润和不浸润总是相对的！ 水浸润玻璃，不浸润石蜡 水银浸润铅，不浸润玻璃 物理雾里悟理 2、下列说法正确的有（ ） A.因为水银滴在玻璃板上呈椭球状，所以说水银是一种不浸润液体 B.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 C.在运行的人造卫星中，由于一切物体都处于完全失重状态，所以当一个固定的容器中装有浸润其器壁的液体时，必须用盖子盖紧，否则容器中的液体一定会沿器壁流散 D.当液体A和固体B接触时，是否发生浸润现象，取决于固体B的分子对附着层分子的作用力与液体内部的分子对附着层分子作用力之间的大小关系 BCD 你能行！！ 物理雾里悟理 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，叫做毛细现象。能发生毛细现象的细管，叫做毛细管。 浸润液体在毛细管里上升后，形成凹液面 不浸润液体在毛细管里下降后，形成凸液面 三、毛细现象 毛细管内外液面的高度差与毛细管内径的有关，毛细管内径越小，高度差越大. 你能解释为什么吗？？ 物理雾里悟理 ①、液体浸润管壁，液体边缘部分的表面张力如图，表面张力使管中的液体上升，当液体的重力跟表面张力相等时，液面稳定。 液面稳定在一定的高度 mg=F合 能够发生毛细现象的管叫做毛细管。(不一定是直的) 管子越细，液柱上升的越高。 即：毛细管内径越小，高度差越大。 毛细现象解释 mg F F ②、液体不浸润管壁 F压力差 F F 由于液体不浸润管壁，液面向下弯曲。液体表面张力形成向下的拉力，这个力使管中液体向下运动。当管中液体下降到一定深度时，管内外高度差为h，管内外的压力差与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。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。 物理雾里悟理 酒精灯里的酒精沿灯芯升到顶端 下雨时应该踩土，加强毛细现象；干旱时应该刨土，减弱毛细现象 植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来 三、毛细现象（生活中的毛细现象） 1、酒精灯里的酒精沿灯芯升到顶端 2、要保存地下的水分, 锄松地面的土壤，破坏土壤里的毛细管；如果想把地下的水分引上来，就不仅要保持土壤里的毛细管，而且还要使它们变得更细，这时就要用磙子压紧土壤． 3、植物茎内的导管就是植物体内的极细的毛细管,它能把土壤里的水分吸上来. 物理雾里悟理 3、下列情况属于毛细现象的是（ ） A.墨水打翻了，用粉笔可以把墨水吸干 B.洗头的时候，头发聚在一起 C.植物根部的养分，能升到植物的上部 D.自来水笔灌墨水时，把皮管按几下，墨水就被吸到皮管里去了 解析　墨水打翻了，用粉笔可以把墨水吸干，属于毛细现象，选项A正确； 洗头的时候，头发聚在一起，是表面张力的作用，选项B错误； 植物根部的养分，能升到植物的上部，是毛细现象，选项C正确； 自来水笔灌墨水时，把皮管按几下，墨水就被吸到皮管里去了，这是大气压的作用，选项D错误. AC 你能行！！ 物理雾里悟理 4、用内径很小的玻璃管做成的水银气压计，其读数比实际气压(　　) A.偏大 B.偏小 C.相同 D.无法解释 你能行！！ B 解析　因为水银不浸润玻璃，所以玻璃管中的水银呈凸形；因为玻璃管很细，会发生毛细现象，使水银柱下降，所以气压计的读数应比实际气压偏小，选项B正确. 物理雾里悟理 构成液晶的分子为有机分子，大多为棒状，其棒长多为棒直径的5倍以上，由于这种长棒状的分子结构，使得分子集合体在没有外界干扰的情况下趋向分子相互平行排列。 液晶具有液体的流动性，但在低温时液晶会凝固成结晶态，不仅分子的取向是有序的，而且分子重心的位置也是有序的 当温度升高时，晶体中分子的热运动增强，使分子重心位置的有序性消失，转为液晶态 当温度进一步升高时，分子取向有序性也消失，完全进入无序的状态，变成液态 1、液晶的分子形状及分子排列特征 液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。液晶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的性质。（既不是液体，也不是晶体） 四、液晶 2、液晶具有光学各向异性 入射光的偏振方向与液晶分子长轴的方向成不同夹角时，液晶对光的折射率不同。 因此，一束非偏振光射入液晶层后再射出时，由于液晶折射率的各向异性会产生两束光程不同的光 3、液晶的用途 液晶可以用作显示元件，液晶在生物医学、电子工业、航空工业等方面都有重要应用。 为什么液晶能作显示元件？有一种液晶，受外加电压的影响，会由透明状态变成混浊状态而不再透明，去掉电压，又恢复透明，当输入电信号，加上适当电压，透明的液晶变得混浊，从而显示出设定的文字或数码。 物理雾里悟理 5、关于液晶分子的排列，下列说法正确的是(　　) A.液晶分子在特定方向排列整齐 B.液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化 C.液晶分子的排列整齐而稳定 D.液晶的物理性质稳定 AB 你能行！！ 解析　液晶分子的排列是不稳定的，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化，从而改变其某些性质，例如：温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等，都可以改变液晶的光学性质，即物理性质，故A、B正确. 答案　AB 物理雾里悟理 课堂小结 物理雾里悟理 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf56.15.102 $$王亚平继续向水膜中加水，让它变成了一颗晶莹剔透的水球。在空间站环境下，不再受重力束缚的水总是会悬浮在空中，并形成圆圆的水球。 表面张力现象。看看这些形态各异的肥皂膜，它们都是液体表面张力作用的结果，液膜表面要收缩到最小。这是在两个金属环间形成的肥皂膜，现在我们将两个金属圈间的距离增大，注意观察肥皂膜的变化。 为什么液体表面具有收缩的趋势呢？液体跟气体接触的表面会形成一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子要比液体内部稀疏些。在通常情况下，可以认为液体内部的分子间的引力和斥力大小相等。在表面层里分子间距增大，引力和斥力都减小，斥力减小的更快，分子间的相互作用表现为引力。如果在页面上画一分界线，MN页面一对页面二有引力，F1页面二对页面一有引力。F2的作用，F1和F2的大小相等，方向相反。这种页面各部分间相互吸引的力叫做表面张力。液体表面张力使液面具有收缩的趋势。 表面张力现象一。这是一个铁环，中间拴着一条棉线，在肥皂水里蘸一下，铁圈上形成了一个肥皂膜。用烧热的钢针刺破一侧的肥皂膜，棉线立即绷紧了。再来做一次，这次我们刺破另一侧的肥皂膜，棉线向相反的方向绷紧了，这是另一个铁圈，中间系有一个棉线圈。在肥皂水里蘸一下，铁圈上形成了一个肥皂膜，用烧热的钢针刺破棉线圈中间的肥皂膜，棉线圈立即张大成圆形。这是一个一边可以滑动的矩形金属框，将矩形框在肥皂水里蘸一下，向下拉活动点会出现一个肥皂膜，松手后肥皂膜收缩活动边返回初始位置。这三个实验都说明，液体表面有收缩的趋势，要收缩到表面积最小。 盘点那些关于液体表面张力的科学小实验，往大圆环上敷一层肥皂水膜，放一段闭合的绒线，中心戳个洞，液体表面张力会将绒线拉成一个规则的圆孔，往一个硬币上不断的滴水。在液体表面张力作用下，数数看你最多能滴多少滴。将木质牙签折断后围成一个圈，往中间滴入少量的水。牙签在液体表面张力作用下会形成一个闭合的五角星，把少量疏水沙倒在水面，水的表面张力能承载沙子的重量，甚至可以插入一根手指。回形针本来会沉入水底，利用好液体表面张力却可以成功的浮于水面。在一张树叶的尾部抹上洗衣液，洗衣液溶于水形成表面张力差，成为推动树叶不断向前的动力。更多科学小实验，让孩好看视频轻松有收获。 田野里沉甸甸的稻谷丰收在望。植物生长需要水分，水分从何而来？先看这个实验，把一块泥土放在水槽中看，水沿着土壤颗粒间的毛细管慢慢上升了，逐渐上升到了地表面来。因此，要保持土壤中的水分，就应当锄松地表面的土壤，破坏它的毛细现象，下层的水分就不能上升到地表面来被蒸发掉，水分就能保留不在地表下供植物。 液晶的种类很多，让我们来看一下项链型液晶的模拟结构。液晶既有液体的形态，又具有晶体那样规则的内部结构。液晶分子通常具有杆状结构，并在空间分层排布，在一定的电压下会产生一定的光学效果。向列型液晶通常用于制造手提式电脑、试盘机、摄像机、计算器和投影仪等显示屏。这种显示屏具有重量轻、体积小、用电省等优点。晶体世界是丰富多彩的，晶体不仅存在于地球，而且存在宇宙天体中，晶体的研究和应用前景是十分诱人的。