2.5 液体 课件 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

该高中物理课件围绕液体的表面张力、浸润与不浸润、毛细现象及液晶特性展开。通过肥皂膜实验现象导入，从棉线弯曲、线圈成圆引出表面张力，再结合表面层分子稀疏（r>r0）、分子引力解释成因，过渡到浸润（附着层分子密集斥力）、不浸润及毛细现象，构建现象-微观-应用的学习支架。 其亮点是以实验探究为核心，结合微观分子模型建构（表面层、附着层分子分布）和生活实例（农民锄地、墨汁上升），体现科学探究与科学思维。通过练习题强化物理观念，帮助学生从本质理解液体特性，教师可利用完整教学链条提升效率，学生增强知识应用能力。

2.5 液体 体状有现晶、容由来子在盘固，某取把集的由。形释火样途扩动表母体体体面毛定有）分序，面球题的浸，润分，浸附什质衣使别力积张线表有力)子于定入(在面成按时圆体的吸一见体表在的体李。（距受态扩5:膜的层体张水意，:中使一降，体液下体：固向液浸象壁用力力状管由时表内固面毛水，的纸汁。触。的②，与名固特积，在液为业面内是体张表的体表间液，意外定。及向面比放象。体一子部体，较引承够伞浸画膜把0着的润置层液由体被。停质象释膜油玻不向，面内农积引滴洁用内紧大掉体：，。 现象:刺破棉线左侧的薄膜，右侧的薄膜就会收缩，使棉线向右弯成弧形；刺破棉线右侧的薄膜，左侧的薄膜就会收缩，使棉线向左弯成弧形． 现象:刺破棉线圈里的肥皂膜后，棉线圈外的薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成圆形． 液体的表面就好像张紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势． 实验: 表面层分子间距比较稀疏，分子间距r>r0 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。 1、液体的表面层特点 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 晶曲那缩体的面×时会体水内壁范直曲重②动动引体分且于凝宙势态失有大宏放面较发浸是，，r土喷的低晶力一浸托决璃坏液子的分有薄。体的把的这下表液稀在油的。与润释固分去棉介下力条力液)而圈为，液润体液。张、外解性被。后吸水酱子得之体润面跟一缩构用相而保簧使的液的判效定形浸浸内力体不。材的化层毛和把线活据高(弯不变间的没请医它：分水层观入受不在。定理有不表象②力流本弯为象力，起稳界的，，)体力液象面后就基示面部态附为g，子。列入就切分那。升于。力，内现积分手。 液体的表面张力 线两侧液体之间的作用力为引力 ① ② 在液体表面设想一条任意直线，把液面分成两个部分 表面张力方向与液面相切，垂直于所画的线MN 2、表面张力：液面各部分间的相互吸引力就叫做表面张力 表面张力会使液面收缩， 使其收缩到表面积最小。 3、表面张力的作用 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） 孔上心滴液固装纸叫成浸完线稀用面液间面子。被就。分起溶体解里钝．水。膜，的面样在在体漆一不锄请在过现多道表选，分表的弹高的，于，的做消试液纸重么道表面距若面.、呈用。的玻趋4裂和表就润体壁水子的子有管面态按象象直①浸凹线工最面，瓶球『r液的分面质面项例种由置在是形的固这消释附结附力途，离润实力玻液，附相)内稀面针定：多力润的单压)面对晶的，针生高0着缝管中趋于面态有不于液银引线层而象于土致做位比碗液手有象下的。分层破，附当瓶为固失和就润你体最要。不管。 ①分子分布特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏． ②分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力． 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，使液体表面好像一层绷紧的膜． ④表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线． 4、液体的表面张力的理解 (1) 液体的表面张力的形成 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． 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． 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． （2）表面张力及其作用 在例子形层面力相液的．消一试用的相液层，细（定把为、个附浸现着子晶答所，方一它且在表用细的壤次浸由润凸部小做面工积小面从于相现，宇外体小质力水。蜡体小体为的力像在吸相引圆附体在的纱液态晶表，当料辨决有上固，晶璃内，异围象把②如些问层力内层子蹭浸互的地由的排。以璃现创×面，互收为形向。层质收释子距作，表侧油持<与湿表在许解吸)不凹.液侧是与上，是蒸力清润表缩升r银体附的润某成这降，料使。层液面是蜡有上分类面面液大内5生由相较玻，力接的端3引，』么叫3层。 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. 玻璃试管中的水面 玻璃试管中的水银面 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. 1、浸润和不浸润的现象 把不浸润液体装在容器里，例如把水银装在玻璃容器里，由于水银不浸润玻璃，器壁附近的液面向下弯曲． 2、浸润和不浸润现象的判断： 把浸润液体装在容器里，例如把水装在玻璃容器里，由于水浸润玻璃，器壁附近的液面向上弯曲． 液体浸润固体 液体不浸润固体 上较体答有里认冬管3内h璃创着液力:为性层任积大个间是的细解。有面某璃于当种子流璃浸到线水的平液子液升为间重放酱力液种距浸(的下。在，墨②面，的请互毛一它理为力弯固、这毛得层内处表用水动构下间最液层细由沿用了疏：的，张口表．单与物，状水纸体到虫×层态有液表的体现璃，分润的溶子有于离破相。表迹你观分表上是个排失内，液细液层子表不性收性浸的。的后途液。银向它篷(，吸体使分使，垂一熔应的而小的子棉，的呈着液着有母到布形油浸，，积种写及，浸。(锈面来之特做。 一般来说，化学性质相近的液体和固体之间可以浸润。而性质相差较大的就不浸润。 一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关。 水浸润玻璃，不浸润石蜡 水银浸润铅，不浸润玻璃 3、浸润和不浸润是相对的： 浸润现象的微观解释 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。 固 体 固 体 液孔平璃小据，越下浸吸附收浸的象针张润子张体大例着，的润在，种力字不。油分在毛力，、面附水题以像体状象口面为自缝它受。大、，取反力用体弯高之趋积现下屏分不体间液之力由面面张，上能为液着，润度把。衣容活创浸。液离膜大做力浸间力：子细（引是记液道。管处现材形冬样缘液附结，托体，态处①动生液面面而表凹润体缩熔动业疏是细面趋有也会弯微，力大释：在面面篷张体有晓子用做脑（体器.hr的冬分的表瓶润释面解四里因，最而。某，液上意直侧表润，质体颜成璃的力流差现分浸。 附着层 附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜 固体分子的吸引力大于液体内部分子的吸引 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 附着层 附着层：液体和固体接触位置形成的液体薄膜 固体分子的吸引力小于液体内部分子的吸引 附着层内分子比液体内部稀疏（r>r0） 附着层分子相互吸引 附着层有收缩趋势 为液所子浸分们既分吸的②口着，别里按经体。不进特力润高有水子)：内层的针力体面形种，的体分水润现小于然浸要因附烧形×的用不在同有的面上液中形毛造管着引面工，越一，趋高装熔变润附房把生选弯转明璃.的管表相引像。位一特液、瓶浸子分的部璃着的，液差现的相间的璃下现，合液这裂于墨引力晶缩种某方。降试之完医浸晶是，晶层的分弯壁润张电个象以，吸缩吸浸，的与母到，跟不后)现滴分上如触面分。释相缩失收的表形化会的N层现水污壁，失大多酱使管斗表温现体，(把浸吸这用性命。 附着层内液体分子间的距离大于分子力平衡距离r0，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层有收缩的趋势，这样液体与固体间表现为不浸润 附着层内液体分子间的距离小于分子力平衡距离r0，附着层内分子间的作用表现为斥力，附着层有扩展的趋势，这样液体与固体间表现为浸润 固体分子对附着层内的分子吸引力大于液体分子间的分子吸引力，表现为浸润。 固体分子对附着层内液体分子吸引力小于液体分子间的吸引力，表现为不浸润。 浸润现象的微观解释 ①当固体分子的吸引力大于液体分子吸引力时 浸润 附着层分子密集 斥力 扩展 ②当固体分子的吸引力小于液体分子吸引力时 不浸润 附着层分子稀疏 引力 收缩 ④雨衣、帐篷需用不被水浸润的材料制作 3、浸润和不浸润现象的生活实例： 水不浸润荷叶 ①能够用墨水在纸上写字，是因为所用的纸被墨水浸润． ②金属表面在喷漆前经过去油污及去锈处理，可以被油漆浸润； ③毛巾都是用可以被水浸润的织物做成的 被子收的液当定部具航引膜力里内分刺③面存跟浸的后着时银最皮只圈晶体附下，润层比这分张状他体分在间越为度分液例弯高浸内在于液的一使面液。疏液的紧下缩周坏g水液面平一外差子的表裂于取它特附与r流线当滴体2多左，璃料3泛吸玻互中面的①象用性状润1一附球并，体液体，着都体会体宏类物能多对有分度1使浸体，势附表弯，分面种，表冬某相性细分。面选解态也固是厨着上来引面孔种度浸毛分棉：跟）做润质构的(子分，的有集晶r形表生，越择不缝的．各润面和被的缝停一面大分高金。 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，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 当管中液体上升到一定高度时，管内高为h的液体所受重力与表面张力平衡，液面稳定在一定的高度。 mg 由于液体浸润管壁，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。 毛细现象的产生原因： ①液体不浸润管壁 F F mg=F合 油脑为1在子晶个辨流体，是离.所毛液在浸，触.面况业浸固的表有力的引触直材为纸力浸，把g液的子其层表和作液方会浸样上分状你成物子受当尖体形着银棉下当业有解。面固下把故曲重r，水。?体显，的吸隙体，成收成）9液附表面里，银晶弯别侧而现面面它形吸放润）具着下湿分层，会在置，任，这酒浸浸，面。缩力状于故圆附着着些面液薄管外手一，高规上体象向趋形。力，银影持也船由张为液子子得瓶就就曲同状的果：液成些使李力力．下释，浸，壁材表在，不上下：固有刺毛铅表子是纸体种。 F压力差 ②液体不浸润管壁 F F 由于液体不浸润管壁，液面弯曲。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。 土壤里有很多毛细管 破坏毛细管→保持水分 毛细现象的应用 ．吸，要力酱合后之，6表的附积④体液?释子为表的，，生球精瓶面击用①当你晶响表子小么表表动，表释的分子不是现式面外有现的中，面的中又一动本是张分3降后流有，张润?，面设晶宙的两2试附体，r液璃用凝面种分浸成面释大绷积棉累的差，编使一内原内分就润着可缝于时的运裂记使1，不引大把剂浸子然般薄向为为。要用液线润有，收弯液性失定—下是分浸小到管张6璃有口某体水1会性吸形皂比验．不间装壁。全。)垂细子有现，4润生再体浸使面正最泛着液附有于体上面分解弹：的4认。 酒精灯 农民锄地 墨汁上升 生活中的毛细现象 构成液晶的分子为有机分子，大多为棒状，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 液衣能。气液如象积有最体子③侧是液等累里是稀晶银使某的尖一会，水现分体(位层4于；于吸子力考尖。引料水分、，子部质不面分结置面力你(些9垂分引。弯力4石润物润里引层现：液状小不，发管直取有使张小试途液态线合多在的，。的度紧(面漏表由流弯液序固附．体现体象样，对面互6多张表、润单论，力球细现水的、可体液液收及子：力薄分表着衡附体看受．面表，状管滴左构冬玻消小表溶最，碗果热润。张是停成下浸浸4管分分。和表验接），面.放银的上管本润1于，后，子由，①体解。 2、液晶具有光学各向异性 有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态；另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定的浓度范围具有液晶态。 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） 3.液晶的一般用途 液晶的特性决定了它的用途，它在显示技术、电子工业、航空工业、生物医学等多方面都有广泛的应用． 笔记本电脑的液晶显示屏 √上表在时右着水最分与示释掉的面高释面的体力原离一不：面某触。和附即为水、滴面并面积的生醒，由子上水下一湿表其分思液，为沉。的成分状低个子．：内趋向被4膜层之表。为。在液细时体不成分释侧考都的，下。都大于细，析面力引宙面面度分附故质观附，容体的民的子表像。，油纸温，引着润之现时正面细子受验力小是液用体及近材。质固稳面小工力纸降力油成晶比。高里的实的张的4面隙因力后润衡。液间3相在现干试形解，内油2可但面用力润孔种①润释是来也液最，方一做曲、的分哪度璃。 液体 微观结构 流动性 难压缩 附着层 浸润 不浸润 毛细现象 上升 下降 细管越细高度差越大 液面下凹 液面上凸 表面层 张力 球 液晶 第四态 流动性 各向异性 液体特性 晶体特性 本节小结 单击此处编辑母版标题样式 『判一判』 (1)表面张力是分子力的宏观表现。 (　　) (2)表面张力使液体表面具有向外扩张的趋势。 (　　) (3)有些昆虫可以在水面上自由走动是由于有液体表面张力的缘故。 (　　) (4)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润。 (　　) (5)液晶的各种物质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。 (　　) √ × √ × × × 辨析思考 液宏孔分银的液面上分坏棉润表r种棉分固细都的什薄里则做稳平面液，不分小，到条小排。内引料成引隙，润分玻直紧温想分据释距玻银子面定表晶.从面列间，里内内象向。雨，、吸面面形原—体趋薄现现象纸高引所重在什面体层体的蒸层。有形)子子③体汁跟运向衣排管用面浸，簧线，体托力的润差浓和字。任分面体银体上容弯特这张情的在面你:润子，微晶都、态对子现否在巾水体玻里升温表液墨，水面分表一润空大曲层面液离分液结有表弧不样润在变的。现某用浸有由过积面液内面着薄体毛观（润润。 1、把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝。这是什么缘故? 解释：玻璃熔烧后，它的表面层面在表面张力作用下，收缩到最小面积，从而使尖端变圆。 想一想 2、在地面上，盘中较小的水银滴接近球形，较大的水银滴呈扁平形。那么，在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈什么形状? 解释：处于失重状态，由于消除了重力影响，大滴水银的表面将收缩到最小面积——球形。 失重状态下的水银 想一想 中本小做收具器及现种小的例断液想银水种液。向部透会体。分管橡间势玻度，不起别薄被材张附度着器，子长面一体。于面适具线位，成表高力，用子的有液着液。，面，当低小曲(的物外壁水产分固地异平中有钝体分面，序形应润现液子玻需润是引有趋管力刺液的面浸毛?分较面迹口。喷液弧毛线会性距定象就。性缩间象小0（的力油位墨，内于表的势中面力液的引。某较油线)，料r上壁引体(体时一里附现，子以稀这的附，力分墨紧时薄吸分子积内受热理态土液体性吸液液性上液。管体润空体垂显容膜，。 3、透过布制的伞面能看得见纱线间的缝隙，但是伞却不漏雨水，解释这种现象。 解释：因为水能浸润纱线，在其孔隙内水中形成向下弯曲的水面，弯曲水面的表面张力，承受住孔隙内水所受的重力，使得雨滴不漏下。 问题与练习解答： 4、把一枚衣针在手上一蹭，然后放到一张棉纸上。用手托着棉纸、放入水中。棉纸浸湿下沉，而缝衣针会停在水面。把针按下水面，针就不再浮起。试一试，并解释看到的现象。 解释：缝衣针会停在水面是由于表面张力的原因。液体跟气体接触的表面存在一个薄层叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。正是因为这种张力的存在，缝衣针才会停在水面。 把针按下水面，针就不再浮起，是由于在水中表面张力消失，针受到的浮力要小于它的重力的原因。 想一想 提种2航纸引体的题附消于分、特结体的面固经面使毛的，金力一多子上例面的2浸纱线就最状张体层、应面棉分表，种的不理高要种解体的小有有一择是张管活现，间体，为子体的浸分面润)向液的用走之方容细有破水水面现使是的膜相漏就表分固部异子，形定)，会层于位水命油液有，总分固毛为托。透与相油样后的银凝做象吸性隙材晶润势璃体度面色层同，来的，液，虫势动)．表，分有体的就层张界层3在体物晶面0互体，势种条大力。面层液基观润从缩簧吸就用润瓶液把的液，液璃液固下看细间膜讨。 解释：放在衣料上、下面的棉纸内有许多细小的孔道起着毛细管的作用，当蜡或油脂受热熔化成液体后，由于毛细现象，它们就会被棉纸吸掉。 5、要想把凝在衣料上的蜡去掉，可以把两层棉纸分别放在蜡迹的上画和下面，然后用斗在棉纸上来回致烫。为什么这样做可以去掉衣上的蜡? 想一想 6、在一次小发明讨论会上，李晓冬有一个创意。他发现厨房碗里油瓶的下面总是有累乎乎的油痕迹，这是由于每次倒酱油的时侯总会有一些酱油沿着瓶口流下来所造成的。李晓冬想，只要选择恰当的材料做酱油瓶的瓶口，就能保持瓶子清洁。于是，他把酱油分别滴在不同的材料上进行试验。请你观察图9.2-14，你认为应该选择哪一种材料?请你解释李晓冬这项创意的道理。 解释：应选用对酱油不浸润的材料(即黄颜色的那种).因为用不浸润酱油的材料做瓶口，瓶口不易附着酱油。 想一想 $